나노기술 및 정책 정보

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게이오대학(慶應義塾大學) 연구그룹이 직경 약 1nm의 미세 1차원 물질인 단층 탄소나노튜브를 이용하여 상온에서 높은 순도와 높은 효율을 갖는 단일 광자원이 이론적으로 존재할 수 있음을 세계 최초로 증명함.

1펄스에 포함된 광자가 1개로 제한된 단일 광자는 최근 양자 암호 통신 등의 양자 정보 디바이스로서 주목 받고 있으며, 특히 고집적 범용 양자 정보 디바이스를 실현하기 위해서는 실온·통신 파장 대역에 있어 고순도·고효율 단일 광자를 발생시키는 단일 광자원이 요구됨. 연구진은 탄소나노튜브에서 고순도·고효율 단일 광자 발생을 실현하는 기술로서, 가교된 탄소나노튜브에 분자수식을 이용함으로써 특성을 달성할 수 있는지에 대한 이론을 최초로 제시함.

본 연구를 통해 탄소나노튜브를 이용함으로써 비냉각·통신 파장 대역에서의 고성능 단일 광자 소자 개발이 가능한 것으로 밝혀졌으며, 향후 본 기술을 통해 칩에 집적 가능한 범용 양자 암호 소자 등 차세대 양자 정보 소자의 개발이 추진 될 것으로 예상됨.

본 연구 성과는 ACS Applied Nano Materials(Pure and Efficient Single-Photon Sources by Shortening and Functionalizing Air-Suspended Carbon Nanotubes) 온라인 판에 공개됨.