나노기술 및 정책 정보

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● Kazuhiko Hirakawa 교수(도쿄대) 연구팀은 ‘스플릿 링 공진기’를 활용해 빛과 전자의 두 가지 특성을 모두 갖는 하이브리드 양자 결합 상태를 생성하는 데 성공

● 해당 광 공진기는 테라헤르츠 대역에 공명 주파수를 갖는 반도체 기판 위에 제작한 광 공진기와 반도체 양자점 중에 갇힌 전자를 강하게 상호작용

● GaAs 반도체 양자점에 갇힌 전자와 반도체 기판 위에 제작된 테라헤르츠 광 공진기 사이의 강결합 상태를 양자점을 흐르는 전류를 측정함으로써 관측하고, GaAs 2차원 전자계 위에 반도체 양저점을 형성함으로써 반도체 양자점 중의 전자 수를 몇 개 정도로 제어한 후, 전자와 테라헤르츠 광 공진기의 강결합 상태를 관찰

● 테라헤르츠 전자파와 전자 모두를 반도체 나노 구조 중에 가둠으로써 매우 강하게 상호작용시켜, 빛과 전자 모두의 성질을 겸비한 하이브리드 양자 상태를 실현

● 본 연구는 반도체 양자점과 테라헤르츠 공진기의 양자결합계를 실현함으로써, 기존보다 훨씬 빠른 고체-광양자 정보 변환을 실현할 수 있을 것으로 기대

Physical Review Letters (2024.02.09.), Coherent interaction of a few-electron quantum dot with a terahertz optical resonator