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심흥선 연구실
한국과학기술원 물리학과
심흥선 교수
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심흥선 연구실

한국과학기술원 물리학과 심흥선 교수

본 연구실은 응집물질 물리와 양자 전자 수송을 기반으로 콘도 효과와 양자 얽힘, 애니온의 위상 통계와 브레이딩, 그래핀 및 양자홀 계에서의 단일 전자 결맞음 제어와 전자 양자광학을 연구하며, 강상관 양자현상의 근본 이해와 차세대 양자정보 소자 구현을 잇는 이론 중심의 첨단 연구를 수행하고 있다.

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양자 전자 수송과 전자 양자광학 thumbnail
양자 전자 수송과 전자 양자광학
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
green
·
인용수 6
·
2025
Electron collision in a two-path graphene interferometer
Himadri Chakraborti, L. Pugliese, Alexandre Assouline, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, N. Kumada, D. C. Glattli, Jong‐Gul Yoon, H.-S. Sim, P. Roulleau
IF 45.8
Science
The collision of two electrons at a beam splitter provides a method for studying their coherence and indistinguishability. Its realization requires the on-demand generation and synchronization of single electrons. In this work, we demonstrate the coherent collision of single electrons, generated by voltage pulses, in a graphene Mach-Zehnder interferometer. By measuring shot noise resulting from the collisions, we unveil fundamental characteristics of colliding electrons, highlighting the complementarity between the indistinguishable and distinguishable parts of their wave functions. The former is manifested through fermionic Hong-Ou-Mandel destructive interference, whereas the latter is discerned through double-winding Aharonov-Bohm interference in the noise. The interference visibilities of around 60% enable comprehensive quantum state tomography. Our findings may place coherent operations involving flying qubits within reach in graphene.
https://doi.org/10.1126/science.adn4622
Physics
Interferometry
Electron
Graphene
Coherence (philosophical gambling strategy)
Interference (communication)
Qubit
Collision
Beam splitter
Quantum
2
article
|
인용수 38
·
2023
Partitioning of diluted anyons reveals their braiding statistics
June-Young M. Lee, Changki Hong, Tomer Alkalay, Noam Schiller, V. Umansky, Moty Heiblum, Yuval Oreg, H.-S. Sim
IF 48.5
Nature
https://doi.org/10.1038/s41586-023-05883-2
Topological quantum computer
Statistics
Statistical physics
Physics
Mathematics
Quantum
Quantum mechanics
3
article
|
green
·
인용수 37
·
2023
Coulomb-mediated antibunching of an electron pair surfing on sound
Junliang Wang, Hermann Edlbauer, Aymeric Richard, Shunsuke Ota, Wanki Park, Jeongmin Shim, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, H.-S. Sim, Matias Urdampilleta, Tristan Meunier, Tetsuo Kodera, Nobu‐Hisa Kaneko, H. Sellier, Xavier Waintal, Shintaro Takada, Christopher Bäuerle
IF 34.9
Nature Nanotechnology
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01368-5
Physics
Electron
Coulomb
Quantum
Qubit
Quantum computer
Quantum mechanics
정부 과제
32
과제 전체보기
1
2023년 3월-2031년 12월
|3,500,000,000
KAIST주관 양자대학원
1. 최종목표: 한국형 혁신 DNA를 갖춘 세계 최고 수준의 양자정보과학기술 전문인재를 양성하여 국내 양자 생태계를 조성하고 글로벌 양자 기술 경쟁력을 강화[1] 박사 인력 양성 목표:▶ 세계 최고 수준의 다학제간 융합 양자과학기술 인재 양성을 위해 국내 산학연 및 국외 유수 대학 최고급 양자 전문가들이 모여 교과목 개발 및 박사 양성▶ 총 사업기간 동안 ...
양자정보과학기술
양자컴퓨팅
양자센싱
양자알고리듬
혁신인재양성
2
2023년 3월-2031년 12월
|1,800,000,000
KAIST주관 양자대학원
1. 최종목표: 한국형 혁신 DNA를 갖춘 세계 최고 수준의 양자정보과학기술 전문인재를 양성하여 국내 양자 생태계를 조성하고 글로벌 양자 기술 경쟁력을 강화[1] 박사 인력 양성 목표:▶ 세계 최고 수준의 다학제간 융합 양자과학기술 인재 양성을 위해 국내 산학연 및 국외 유수 대학 최고급 양자 전문가들이 모여 교과목 개발 및 박사 양성▶ 총 사업기간 동안 ...
양자정보과학기술
양자컴퓨팅
양자센싱
양자알고리듬
혁신인재양성
3
2023년 3월-2031년 12월
|3,000,000,000
KAIST주관 양자대학원
1. 최종목표: 한국형 혁신 DNA를 갖춘 세계 최고 수준의 양자정보과학기술 전문인재를 양성하여 국내 양자 생태계를 조성하고 글로벌 양자 기술 경쟁력을 강화[1] 박사 인력 양성 목표:▶ 세계 최고 수준의 다학제간 융합 양자과학기술 인재 양성을 위해 국내 산학연 및 국외 유수 대학 최고급 양자 전문가들이 모여 교과목 개발 및 박사 양성▶ 총 사업기간 동안 ...
양자정보과학기술
양자컴퓨팅
양자센싱
양자알고리듬
혁신인재양성