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이동헌 연구실
고려대학교 물리학과 이동헌 교수
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이동헌 연구실

고려대학교 물리학과 이동헌 교수

이동헌 연구실은 다이아몬드 NV 센터를 고체 점결함 큐비트로 활용하여 양자센싱과 양자이미징을 수행합니다. 특히 wide-field diamond microscopy 기반 자기장 영상화 기술을 구축하고, 주사 및 광역 계측 구성에서 해상도와 재구성 성능을 안정화하는 방법론을 확보하고 있습니다. 또한 dynamical decoupling 및 dressed-state 기반 제어를 통해 qubit-bath 상호작용과 저주파 노이즈를 억제하여 감도를 개선합니다. 아울러 자성 나노구조, 초전도 현상, 바이오 신경활성 물성 측정 등 물성계측 응용으로 연구를 확장하고 있습니다.

다이아몬드 NV 센터양자센싱양자 자기이미징wide-field diamond microscopyQuantum Magnetometry
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다이아몬드 NV 기반 wide-field 양자 자기이미징과 양자 마이크로스코피 thumbnail
다이아몬드 NV 기반 wide-field 양자 자기이미징과 양자 마이크로스코피
Diamond NV-based wide-field quantum magnetic imaging and microscopy
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다이아몬드 NV 양자센싱의 펄스·노이즈 제어를 통한 성능 최적화 thumbnail
다이아몬드 NV 양자센싱의 펄스·노이즈 제어를 통한 성능 최적화
Pulse and noise control for enhanced quantum sensing with diamond NV qubits
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자기장 구동 하이브리드 양자 열측정 원천기술
Magnetic-field mediated hybrid quantum thermometry
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 0
·
2025
Magnetic Steganography Based on Wide‐Field Diamond Quantum Microscopy
Jungbae Yoon, Jugyeong Chung, Hyunjun Jang, Jinsu Jung, Yuhan Lee, Chulki Kim, Nojoon Myoung, Donghun Lee
IF 7.2 (2025)
Advanced Optical Materials
다이아몬드 질소-공석(NV) 센서를 기반으로 한 광시야 양자 현미경을 이용한 자기 스테가노그래피를 실험적으로 입증하였다. 이 방법은 기존의 광학 측정으로는 확인할 수 없던 정보를 드러낼 수 있는 자기 영상화를 제공한다. 자기 스테가노그래피의 개념 증명(proof-of-principle)을 위해, Ni와 Au의 자성 및 비자성 물질 혼합물을 사용하여 픽셀 아트, 바코드, QR 코드 형태로 설계된 마이크로미터 단위 구조를 제작하였다. NV의 전자 스핀 공명에서 주파수, 선폭, 대비의 변화에 기초한 3가지 서로 다른 영상 모드를 비교한 결과, 마지막 모드가 숨겨진 자기 영상을 재구성하는 데 있어 가장 우수한 품질을 제공함을 확인하였다. 두 개의 독립적인 마이크로파 필드로 NV의 큐트리트(qutrit) 상태를 동시에 구동함으로써 영상화 시간은 3배로 단축되었다. 본 연구는 영상 스테가노그래피 분야에서 양자 자기 영상화의 잠재적 응용 가능성을 보여준다.
https://doi.org/10.1002/adom.202501161
Materials science
Diamond
Microscopy
Field (mathematics)
Nanotechnology
Steganography
Optical microscope
Condensed matter physics
Optics
Embedding
2
Article
|
인용수 0
·
2025
Magnetic Steganography Based on Wide‐Field Diamond Quantum Microscopy (Advanced Optical Materials 24/2025)
Jungbae Yoon, Jugyeong Chung, Hyunjun Jang, Ji Eun Jung, Yuhan Lee, Chulki Kim, Nojoon Myoung, Donghun Lee
IF 7.2 (2025)
Advanced Optical Materials
광시야 양자 현미경 이 표지 이미지는 다이아몬드 내부의 질소 공위(Nitrogen vacancy) 결함을 이용한 자기 스테가노그래피를 보여준다. 픽셀 아트 및 QR 코드와 같은 자기 그래픽은 자기 재료를 사용해 제작되고, 비자기 재료를 사용해 제조한 패턴 뒤에 숨겨지며, 이는 광시야 양자 현미경을 통해 공개되었다. 또한 이중 마이크로파 필드로 NV의 전자 스핀을 제어함으로써 영상 획득 속도가 3배 향상되었다. 추가 자세한 내용은 정배 윤(Jungbae Yoon), 동훈 리(Donghun Lee) 및 동료 연구진의 논문 2501161에서 확인할 수 있다.
https://doi.org/10.1002/adom.70178
Materials science
Diamond
Microscopy
Nanotechnology
Field (mathematics)
Steganography
Optical microscope
Magnetic field
Optics
Physics
3
Article
|
·
인용수 0
·
2025
Suppression of spin-bath and low-frequency noise for submegahertz ac magnetometry based on a doubly dressed spin qubit in diamond
Kihwan Kim, Yisoo Na, Jungbae Yoon, Dongkwon Lee, Hee Seong Kang, Chul‐Ho Lee, Chulki Kim, Donghun Lee
IF 4.4 (2025)
Physical Review Applied
우리는 다이아몬드에서의 큐빗-배스 상호작용을 포함하여 저주파 잡음을 효과적으로 억제하는 프로토콜을 실험적으로 입증한다. 이를 통해 신호대잡음비를 최대 약 17까지 향상시키면서 1 MHz 미만의 ac 신호를 검출할 수 있다. 이 방법은 단일 및 이중 드레스트(dressed) 상태를 이용한 ac 자력계측(ac magnetometry)에 기반하며, 연속 동역학적 디커플링을 계단식으로 연결하여 초기의 비드레스트(qubit) 상태에서 이들 상태로 아디아바틱하게 전이시킨다. 우리는 드레스트 상태 프로토콜을 기존의 펄스형 동역학적 디커플링 방법인 XY16과 비교한다. 본 연구는 저자장 NMR 실험과 서브메가헤르츠(submegahertz) ac 자력계측에서 약하게 결합된 핵 스핀을 민감하게 검출하기 위한 대안적 경로를 제시한다.
https://doi.org/10.1103/physrevapplied.23.064004
Magnetometer
Spin (aerodynamics)
Qubit
Diamond
Condensed matter physics
Physics
Noise (video)
Nuclear magnetic resonance
Materials science
Quantum mechanics
최신 정부 과제
8
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1
2024년 4월-2024년 12월
|100,000,000원
다이아몬드 NV 센터 큐비트 기반 양자센싱 및 양자이미징 시스템 개발
다이아몬드 NV 센터 큐비트 기반의 양자센서 및 양자이미징 시스템을 개발, 제작하여 국내 최초의 성공적인 양자센서 창업기업으로 발전시켜 나감
양자센싱
양자이미징
다이아몬드 NV센터
창업
2
2023년 4월-2025년 12월
|3,334,800,000원
다이아몬드 기반 양자자기이미징 원천기술 개발
nm 크기의 공간분해능 구현이 가능한 고민감도 다이아몬드 NV 센터를 이용해 다양한 크기(nm~mm)의 타겟을 대상으로 양자자기이미징 기술을 개발하고자 함- 자기이미징 공간분해능: 20 nm~50nm 이하 (자기민감도 1 uT(rms) 이하)- 부피자기장민감도: 30 nT·㎛1.5/Hz0.5 이하 (공간분해능 1 ㎛ 이하)- 센서 HW 모듈 : 자기장 감도...
양자자기이미징
고민감도
고분해능
다이아몬드 NV센터
자기센서
3
2022년 9월-2027년 5월
|4,502,445,000원
다이아몬드 NV 센터 기반 양자센싱 및 이미징 국제공동연구실
나노미터 수준에서 표준양자한계를 뛰어넘을 수 있는 다이아몬드 NV 센터 기반 최첨단 양자센싱 및 이미징 기술 개발최종목표 : 다중 큐비트 기반의 양자센싱 및 이미징 핵심 기술 개발세부목표 : 다중 큐비트 양자센싱 통한 표준양자한계 극복나노미터 분해능의 양자 자기장 이미징 다이아몬드 나노구조체 제작 및 표면 잡음 제어효과적이고 실질적인 중장기 국제협력기반 ...
다이아몬드 NV 센터
양자이미징
양자얽힘
표준양자한계
양자센싱
다중 큐비트
양자메모리
국제협력
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
거절2020다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치1020200183900
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다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치

상태
거절
출원연도
2020
출원번호
1020200183900