지스트 함병승 교수, 양자센싱의 새로운 핵심원리 발견
지스트 함병승 교수, 양자센싱의 새로운 핵심원리 발견
  • 이우섭 인턴기자
  • 승인 2020.08.03 16:19
  • 댓글 0
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기존 양자센싱의 한계 극복 자율주행, 차세대 양자기술 적용 기대


[이우섭 인턴기자] 지스트(총장 김기선) 광양자정보처리센터장 함병승 교수는 기존 양자센싱 기술을 전면 대체할 수 있고, 레이저만으로도 고전적 굴절한계의 100배 이상 해상도 확보가 가능한 새로운 거시양자 양자센싱의 핵심원리를 발견했다.

함 교수는 기존 양자센싱에서 필수적인 양자얽힘 쌍에 기초한 기존 광자 드브로이파(입자적 해석)를 전면 대체할 수 있고, 심지어 고전센서와 호환되는 새로운 개념의 결맞음 드브로이파(파동적 해석) 발생원리를 발견해 향후 자율주행, 드론, 관성항행 분야에서 핵심기술로 활용 가능한 양자센서 분야의 원천기술을 확보했다. 
 
광자 드브로이파는 고차원 양자얽힘 광자쌍을 이용해 고전적 굴절한계를 극복함은 물론 고전적 측정한계인 셧노이즈의 한계를 극복하는 양자센서, 양자계량의 핵심원리이다. 

그러나 현재까지 가장 높은 고차 양자얽힘 광자쌍은 18개에 불과해 ‘양자센싱 우월성’을 충족하기 위한 100개에 턱없이 부족해 양자센서 구현은 현실적으로 어려운 상황이다.

반면 결맞음 드브로이파는 기존 양자센싱에 있어 양자얽힘 광자쌍을 배제하고 고전적 레이저만을 사용해 양자센싱 우월성을 달성할 차세대 양자 측정기술의 핵심원리를 제공하며, 자율주행, 지하/터널/해저관련 장치를 제공하는 차세대 원천기술로 활용될 수 있다.
 
함병승 교수는 “이번 연구 성과는 양자센싱 우월성을 달성할 차세대 양자 측정기술의 핵심원리를 제공했다는데 가장 큰 의의가 있다”며 “기존 미시세계에 국한된 양자물리학을 거시세계로 확장하는데 새로운 실마리를 제공할 것으로 기대된다”고 말했다. 

본 연구는 지스트 GRI 연구개발사업의 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포츠에 2020년 7월 30일 온라인으로 게재됐다.


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