리서치 하이라이트

강력한 결합의 단일 양자점 시스템의 양자 특성

Nature 445, 7130

공동 양자 전기 역학(Cavity Quantum Electrodynamics, QED)은 양자 방사체(quantum emitter)와 복사 전자계(radiation field)로부터 나오는 단일 모드(single mode) 사이의 상호작용을 연구하는 학문이다. 이 두 가지가 강하게 결합되면 양자 정보 처리(quantum information processing)를 현실화하는 것이 가능하다. 고체 상태에서는 반도체 양자점(semiconductor quantum dot)을 광학 미세 공동(optical microcavity)에 결합시킴으로써 가능하다. 하지만 양자 정보 처리에 양자점을 응용하기 위한 효율을 입증하기 위해서는 강력한 결합상태에서 양자점-공동 시스템(quantum dot cavity system)의 양자 특성을 확인하는 것이 필요하다. 취리히 ETH와 산타 바바라(Santa Barbara)의 캘리포니아 대학교 간의 공동 연구를 통해서 필요한 사항을 확증할 수 있었다. 이번 연구에는 단지 하나의 유일한 양자점이 공동 전기장에 위치할 수 있는 광학 크리스털 나노 공동(nanocavity)이 이용되었다.