국내 연구진이 양자통신, 양자컴퓨팅 등 미래 기술로 주목받는 양자정보과학의 핵심 기술을 개발했다.
한국연구재단은 문한섭 부산대학교 교수(물리학과) 연구팀이 원자 매질을 이용해 높은 안정성과 고품질의 ‘양자얽힘 광원’ 개발에 성공했다고 17일 밝혔다.
양자통신, 양자컴퓨팅 등은 모두 양자얽힘 현상을 이용한다. 그만큼 고품질의 양자얽힘 광원을 구현하는 것은 양자정보과학의 핵심 기술이라 할 수 있다.
기존 양자얽힘 광원 개발의 대표적인 기술은 변형력, 전기장, 자기장과 같은 외부 영향에 비례하지 않게 변형되는 비선형 결정을 이용했다. 하지만, 이 방법으로 생성한 양자얽힘 광원은 비선형 결정 특성 때문에 광자 스펙트럼이 넓어 광자를 저장하고 제어하는 데 어려움이 있었다.
문 교수 연구팀은 빛이 진행할 수 있는 무반사 코팅 창이 있는 고진공 상태의 원자 증기 셀에서 생성되는 광자 특성을 제어함으로써 고효율 양자얽힘 광원을 개발했다. 또 이 양자 광원 특성을 양자 간섭과 양자 상태 단층 측정을 통해 확인하는 데 성공했다.
문 교수는 "이번 연구는 순수 국내 기술로 원자 매질에서 생성된 광자쌍을 제어해 고효율 양자얽힘 광원을 개발하고 이를 측정한 것"이라며 "고품질의 양자얽힘 광원을 활용해 양자컴퓨팅, 양자네트워크, 양자통신 등 양자정보과학을 구현하기 위한 연구를 진행할 예정이다"라고 말했다.