강의 내용

강의 주제 - 양자센서와 양자디바이스

 

 

1)  문한섭 (부산대) -원자기반 양자 광원과 양자센서

 

원자와 광자는 양자역학의 태동에서 핵심적인 주제이다원자의 다양한 상태 (궤도각운동량스핀핵스핀는 중성원자이온원자앙상블 등에서 양자상태로 이용된다이러한 양자상태를 제어하고 조절함으로써 양자광원 생성양자메모리양자컴퓨터 등 다양한 양자정보과학을 실험적으로 구현되는데 사용되고 있다또한 외부 자기장이나 전기장에 대해서 원자의 양자상태는 민감하면서도 정량적인 변화를 가진다이러한 원자의 양자상태의 변화를 원자와 빛과의 상호작용을 이용하여 정밀한 측정하는 양자센서 분야가 활발히 연구되고 있다이번 양자정보 여름학교에서는 원자의 양자상태 (2준위와 3준위 원자계), 원자결맞음 현상그리고 이러한 원자결맞음 현상을 이용한 양자메모리와 양자광원 생성 방법에 대해서 강의한다또한 양자센서로 동작하는 원자 자계 (atomic magnetometer)와 원자 전계 (atomic electrometer)의 원리를 간단히 설명할 예정이다. 

 

 

2)  이동헌 (고려대) -고체 점결함 (다이아몬드 NV 센터기반 양자센서

 

고체 점결함 기반 큐비트는 원자 큐비트와 유사한 특성을 보임과 동시에 나노공정 및 디바이스화가 용이하다는 장점이 있어 다양한 양자기술 분야에서 활발히 연구되고 있다특히나노미터 수준의 공간 분해능이 가능하고 상온에서도 구동 가능한 특성으로 인해 정밀 고분해능 양자센싱 및 이미징 분야에서 주목받고 있다본 강의에서는 고체 점결함 기반 스핀 큐비트를 이용한 양자센싱의 기초 원리를 소개한다또한점결함 큐비트의 대표적인 예인 다이아몬드 NV 센터의 기본 특성과 작동원리를 설명하고 이를 활용한 양자센싱 및 이미징 연구의 최신 연구사례들을 소개하고자 한다.

 

 

3)  김제형 (UNIST) -양자점 기반 양자 광원 생성 및 양자 전기 동력학 연구

 

인공 원자라고도 불리는 반도체 양자 구조는 양자점점결함 등 다양한 나노스케일 구조에서 관측이 가능하다이러한 양자 구조는  스핀 또는 광학 큐비트를 생성함으로써양자 정보 연구의 큐비트를 제공하며크기응력전기장 등을 이용하여양자물성을 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다본 강연에서는 반도체 양자 구조특히 양자점을 이용한 빛과 물질간의 상호 작용 연구와 이를 이용한 양자 광학 현상 구현에 대한 소개를 하고자 한다특히해당 분야에 대한 연구의 태동과 최근 응용연구에 대한 발전을 시간 순으로 소개하면서 중간중간 관련 분야에 대한 기초 지식을 강연함으로써  분야에 대한 배경 지식과 문제 해결 과정들그리고 최근의 발전 수준과 앞으로 해결해야할 과제들에 대해 강연하고자 한다