초록 ▼

1. 단일전자 제어 및 측정 기술 개발
- nA 급 전류발생기 제작
- nA급 펌프 소자 불확도: $10^{-5}$
2. 광자 기반 양자비트 제어 기술 개발
- 다광자 얽힘 생성 및 측정 기술 개발
- 양자연산 기술 개발
3. 고 에너지 분해능 저온검출기 기술 개발
- 고감도 온도센서 개발
- 방향 흡수체 안에서 알파붕괴에너지의 열 흡수 메커니즘 연구
- 방사성 핵종 분석과 방사능 절대량을 측정하는 고 분해능 검출기 연구
- 낮은 배경잡음 환경에서 희귀 핵반응

1. 단일전자 제어 및 측정 기술 개발
- nA 급 전류발생기 제작
- nA급 펌프 소자 불확도: $10^{-5}$
2. 광자 기반 양자비트 제어 기술 개발
- 다광자 얽힘 생성 및 측정 기술 개발
- 양자연산 기술 개발
3. 고 에너지 분해능 저온검출기 기술 개발
- 고감도 온도센서 개발
- 방향 흡수체 안에서 알파붕괴에너지의 열 흡수 메커니즘 연구
- 방사성 핵종 분석과 방사능 절대량을 측정하는 고 분해능 검출기 연구
- 낮은 배경잡음 환경에서 희귀 핵반응 연구의 주요 검출수단 연구
4. 고주파 나노역학계 특성측정 및 소자기술 개발
- GHz 대역 고주파 나노역학계 구조설계, 제작, 정밀 구동 및 측정 및 응용소자 기술
- 고주파 나노역학계의 민감도 향상 측정기술 (고영률, 구조설계, 파라메트릭 증폭기)
- 나노역학계 기반 소자기술 (미세 질량, 힘, 변위 등 고감도 센서 및 고주파 소자)
5. 극저자장 NMR 신경전류 직접측정
- 마이크로 테슬라 수준의 극저자장 NMR 신호 측정 시스템 개발
- 급격한 자기장 변화에 견디는 고감도 SQUID 센서 개발
- 고속 고자장 사전자화 시스템 개발
- 자기차폐실내 균일 경사 및 측정 자계 코일 시스템 개발

Abstract ▼

1. Development of single electron control and measurement techniques
The main contents of the research are to develop nA-level current generator whose uncertainty is within $10^{-5}$.
2. Development of single-photon-based quantum control technology
The research project is committ

1. Development of single electron control and measurement techniques
The main contents of the research are to develop nA-level current generator whose uncertainty is within $10^{-5}$.
2. Development of single-photon-based quantum control technology
The research project is committed to developing the essentials of photonic qubit technology: generation, control, and detection of photonic qubits; construction of a photonic qubit circuit that performs quantum computation using multi-photon entanglement; and a single-photon-based measurement system. The scope of the third year covered the relevant key technologies, and the main points are the following: development of techniques for the generation and measurement of multi-photon entanglement; developement of quantum computation technology.
3. Development of cryogenic detectors with high energy resolution
- Development of sensitive temperature sensors.
- Study of heat release from alpha decays in $4\pi$ metallic absorber.
- Development of high resolution spectrometers to identify radionuclides and measure the absolute activity of each of radioactive isotopes.
- Provide detection mechanism for basic science research which needs high resolution detectors in low background measurements.
4. Development of measurement techniques for high frequency nanomechanical resonators
We will develop measurement technologies for high frequency nanomechanical resonators with GHz natural frequency. Characterization and control of nanomechanical resonators such as linear and nonlinear dynamic responses, stiffness and resonant frequency tuning, and coupled responses will be studied. The enhancement of characteristics such as natural frequency and sensitivity and its device applications will be studied. Actuation and detection methods of nanomechanical resonators such as magnetomotive, electrostatic, and optical methods will be studied.
5. Direct neuronal current measurement based on ultra -low field nuclear magnetic resonance
- Development of a micro-Tesla level ULF-NMR signal detection system
- Development of high-transient proof, high-sensitivity SQUID sensor techniques
- Development of high-speed, strong magnetic field generating pre-polarization system
- Development of high-homogeneous gradient and measurement field coil system in a magnetically shielded room

목차 Contents

• 제 1 장 총론 ...24
• 제 2 장 단일전자 제어 및 측정 기술 개발 ...26
• 제 1 절 서론 ...26
• 제 2 절 국내외 기술개발 현황 ...29
• 제 3 절 연구개발 수행내용 및 결과 ...31
• 제 4 절 연구개발 목표달성도 및 대외기여도 ...47
• 제 5 절 연구개발 결과의 활용계획 ...47
• 제 6 절 참고문헌 ...48
• 제 3 장 단일광자 기반 양자비트 제어 기술 개발 ...49
• 제 1 절 연구개발 과제의 개요 ...49
• 제 2 절 국내외 기술개발 현황 ...51
• 제 3 절 연구개발 수행 내용 및 결과 ...55
• 제 4 절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...75
• 제 5 절 연구개발 결과의 활용계획 ...76
• 제 6 절 참고문헌 ...76
• 제 4 장 고 에너지 분해능 저온검출기 기술 개발 ...79
• 제 1 절 연구개발 과제의 개요 ...79
• 제 2 절 국내외 기술개발 현황 ...85
• 제 3 절 연구개발 수행 내용 및 결과 ...87
• 제 4 절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...106
• 제 5 절 연구개발 결과의 활용계획 ...108
• 제 6 절 참고문헌 ...109
• 제 5 장 고주파 나노역학계 특성측정 및 소자기술 개발 ...110
• 제 1 절 서론 ...110
• 제 2 절 연구 개발 결과 ...113
• 제 3 절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...153
• 제 4 절 연구개발 결과의 활용계획 ...156
• 제 5 절 참고문헌 ...158
• 제 6 장 극저자장 NMR 신경전류 직접측정 ...161
• 제 1 절 연구개발 과제의 개요 ...161
• 제 2 절 국내외 기술개발 현황 ...163
• 제 3 절 연구개발수행 내용 및 결과 ...165
• 제 4 절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...215
• 제 5 절 연구개발 결과의 활용계획 ...218
• 제 6 절 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...219
• 제 7 절 참고문헌 ...220