초록 ▼

∙ 1차년도 (2015.12.01 ~ 2016.11.30) 연구내용
- 통신파장 단일광자 (광자쌍) 광원 개발: PPLN 광결정을 비선형 매질로 한 자발매개하향변환(SPDC) 기반 공간얽힘 광자쌍 광원 제작 (신호대잡음비 > 20 dB, 예고효율(heralding efficiency) 7%).
- 단일광자 양자상태 측정기술 개발: 공간광변조기(SLM)와 단일모드 광섬유 커플링을 이용한 임의의 양자상태 측정장치 제작, 동일한 두 개의 측정장치 사이의 상관관계 측정 시스템 개발.
∙ 2차년도 (2016.12.01 ~ 2

∙ 1차년도 (2015.12.01 ~ 2016.11.30) 연구내용
- 통신파장 단일광자 (광자쌍) 광원 개발: PPLN 광결정을 비선형 매질로 한 자발매개하향변환(SPDC) 기반 공간얽힘 광자쌍 광원 제작 (신호대잡음비 > 20 dB, 예고효율(heralding efficiency) 7%).
- 단일광자 양자상태 측정기술 개발: 공간광변조기(SLM)와 단일모드 광섬유 커플링을 이용한 임의의 양자상태 측정장치 제작, 동일한 두 개의 측정장치 사이의 상관관계 측정 시스템 개발.
∙ 2차년도 (2016.12.01 ~ 2017.11.30) 연구내용
- 공간모드 4차원 양자얽힘 측정기술 시연: 양자상태단층분석(QST) 수행.
- 양자얽힘 정량분석을 위한 얽힘지수 측정: CGLMP 부등식, 일반화 된 컨커런스.
- 고차원 양자상태 장거리 전송을 위한 군지연 보상기술 시연.
∙ 국제 연구협력
- EMPIR 과제 중 KRISS 파트너 항목 수행: 실행번호(activity number) A3.1.4, A3.2.7, A3..2.8, A3.2.9
- 정기회의 참석 및 파견: M9 (영국), M18 (체코), M27 (스위스) 회의 참석, 이탈리아 INRIM 2주간 파견 공동연구

(출처 : 보고서 요약서 2p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
◦ Demonstation of techniques to generate and measure single-photon quantum entanglement
- Development of a telecom-band quantum-entangled photon pair source: Fabrication of spatially entangled photon-pair source based on spontaneous parametric downconversion in a nonlinear PPLN crys

Ⅳ. Results
◦ Demonstation of techniques to generate and measure single-photon quantum entanglement
- Development of a telecom-band quantum-entangled photon pair source: Fabrication of spatially entangled photon-pair source based on spontaneous parametric downconversion in a nonlinear PPLN crystal (signal-to-noise ratio > 20 dB, heralding efficiency 7%).
- Demonstration of measurement apparatus for arbitrary spatial quantum states utilizing spatial light modulators and single-mode fiber coupling, development of correlation measurement apparatus between two identical spatial quantum state analyzers.
- Theory and application of quantum entanglement measures: uncertainty analysis and practical application of concurrence, negativity, Bell inequality, etc.
◦ Demonstration of generation, transmission, and measurement of single-photon high-dimension quantum states using multi-core optical fibers
- Generation and fiber transport of four-dimension spatially entangled photons pairs.
- Demonstration of quantum state tomography for transmitted photons: reconstruction of quantum density matrices based on 256 projection measurements.
- Measurement of entanglement measures to quantify quantum entanglement: CGLMP inequality (experimental result of S parameter = 2.27 ± 0.06, classical limit 2), generalized concurrence (experimental result ≥ 0.47 ± 0.02, classical limit 0).
- Demonstration of group delay compensation for long-distance transmission of high-dimensional quantum states: cyclic permutation of cores based on azymuth-rotated splicings of fiber sections, estimation of practicable transmission distance of a commercially available multi-core fiber.
◦ International research cooperation
- Completion of the activity list items that include KRISS as a partner within the EMPIR project: Activity number A3.1.4, A3.2.7, A3..2.8, A3.2.9
- Participation in regular meetings and short-term visit to INRIM: M9 (UK), M18 (Czech), M27 (Switzerland) meetings, research collaboration visit to INRIM in Italy for two weeks

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1보고서 요약서 ... 2요 약 문 ... 3SUMMARY ... 6CONTENTS ... 8목차 ... 9제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 10 제 2 절 연구개발 목표 및 내용 ... 11 제 3 절 연구개발 추진체계 ... 13제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 20 제 1 절 국내외 현황 ... 20 제 2 절 연구과제가 차지하는 위치 ... 21제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23 제 1 절 통신파장 단일광자 광원 개발 (1차년도) ... 23 제 2 절 단일광자 양자상태 측정기술 개발 (1차년도) ... 25 제 3 절 고차원 양자상태 측정기술 개발 (2차년도) ... 29 제 4 절 양자성 척도 개발 (2차년도) ... 34제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 38 제 1 절 연도별 연구목표 달성도 ... 38 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 40제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 42제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 44 제 1 절 EMPIR 과제 회의참석 보고 ... 44 제 2 절 INRIM (이탈리아) 파견 결과 ... 47제 7 장 연구시설, 장비 현황 ... 49제 8 장 참고문헌 ... 51끝페이지 ... 52