Quantum Photonic Integrated Circuits for Color-Center Single-Photon Sources and Quantum Memory
연구 내용
색중심 기반 고순도 단일광원을 저수치개구 광학계에서 효율적으로 추출하고, 광집적회로를 통해 양자 통신·양자 메모리를 구현하는 연구
다이아몬드 내 nitrogen-vacancy 색중심에서 발생하는 단일광원을 저수치개구(NA) 광학계 조건에서 고효율로 추출하기 위해 결함 선택적 metalens 출력 방식을 적용합니다. site-specific 정밀 제작으로 광추출 효율과 단일광원 순도를 동시에 확보하는 설계를 수행합니다. 이 단일광원 기반 기술을 광집적회로 관점에서 연결하여 양자암호통신용 얽힘 광자쌍 생성 및 실리콘 포토닉스 양자간섭 조건을 만족하는 회로 개발로 확장합니다. 또한 고체 소재 기반 양자 메모리와 파장변환을 포함한 양자 중계 기능을 목표로 하는 연구를 수행합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
1편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
2건
연구 흐름
초기 연구는 다이아몬드 NV 색중심 단일광원에서 나오는 신호를 광학계 조건에 맞게 추출하기 위한 metalens 기반 설계·출력 공정에 집중했습니다. 이후 저수치개구 영역의 제약을 줄이기 위해 결함 선택적 printing 및 광학 정렬 개념을 결합하여 고순도 단일광원 생성 가능성을 확인했습니다. 병행하여 실리콘 포토닉스 기반 광집적회로에서 양자간섭과 얽힘 상태 광원 생성을 다루는 과제로 연구 축을 넓혔습니다. 최근에는 양자 메모리와 양자 인터넷 구성 요소로 연결되는 방향의 고체 소재 기반 기능 개발로 이어지고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
High‐Purity Single Photon Extraction from Diamond Nitrogen‐Vacancy Centers in Low‐Numerical‐Aperture Optical Systems via Defect‐Selective Metalens Printing
관련 프로젝트
구분
제목
고체 소재 기반 양자메모리
얽힘 광자쌍 기반 양자 통신용 광집적회로 개발