리서치 하이라이트

4개의 광자를 이용한 드브로이 파동 생성

Nature 429, 6988

전자기파 간의 전형적인 간섭 패턴은 회절 한계(diffraction limit)의 연구 대상이었다. 회절 한계는 빛에 의한 모든 패턴 특성은 파장의 절반보다 작은 크기를 가질 수 없다는 것을 의미한다. 하지만 양자 현상의 하나인 광자 얽힘(photon entanglement)은 물리적으로는 분리되어 있는 둘 또는 그 이상의 광자들이 동일한 성질을 공유할 때 형성되며, 이 한계 주변으로 접근 가능한 수단이 된다. 이러한 광자 얽힘은 두 개의 광자를 이용해서는 실현 가능했지만, 보다 높은 단계의 간섭에 필요한 다중 입자 얽힘을 만드는 것은 매우 어렵다고 알려져 있었다. 최근 두 연구팀이 3개 또는 4개의 광자 상태를 이용하여 회절 한계를 뛰어넘을 수 있는 뛰어난 방법을 개발하는데 성공하였다. 두 연구팀의 방법은 보다 많은 수의 광자를 이용할 수 있는 단계까지 확장할 수 있으며, 고해상도 및 이미지 측정에 응용할 수 있을 것으로 여겨진다.