나노포토닉스 기반 고체 점결함과의 고효율 양자인터페이스 구축

본 과제는 양자 컴퓨터 성능을 좌우하는 고체 점결함의 빛 수집 효율을 높이기 위해 다이아몬드 NV-센터에 고효율 광구조물을 결합하는 연구임. 연구 목표는 고체 내부 점결함에는 고효율 다초점 메타렌즈 기반 다이아몬드 NV-센터를, 고체 표면 점결함에는 극미세 플라즈모닉 안테나 기반 다이아몬드 NV-센터를 구축하는 데 있음. 연구 내용은 유전체 메타 렌즈의 NA 1.4 이상 설계·패터닝·식각 공정 최적화와 고정밀 자동화 전사 공정으로 광자 수집률 50%이상, ZPL(637nm) 공진 극미세 플라즈모닉 안테나(20 nm 이하, 10 nm 선폭)와 점결함 위치 결정형 나노 안테나의 초정밀 자동 결합으로 광자 수집률 >50%, >90% 달성 목표를 포함함. 기대 효과는 점결함 광자 수집률 저하를 해결해 더 향상된 양자 컴퓨터 개발 가능성과 광소자 결합 확장성 및 원천기술 인력 양성임.