리서치 하이라이트

단일 광자 커 효과에 의한 양자 상태의 붕괴 및 회복

Nature 495, 7440

광자는 양자 정보를 전달하는데 있어서 가장 이상적인 전달체이며, 양자 정보가 자신들이 이동하는 매질과만 약하게 상호작용을 하기 때문에 양자 정보 처리에 자연적으로 선택될 수 있는 것 중에 하나이다. 하지만, 이러한 약한 상호작용이 광자의 양자 상태를 조작하기 어렵게 만든다. 빛의 비 전형적인 상태를 만들고 조작하는 것은 양자 정보 프로토콜에 필요하며, 광자 간의 강력한 상호 작용이 요구된다. 이와 같은 광자-광자 상호작용은 소위 커 매질(Kerr mediaum)에서 일어나지만, 개별 광자 간의 상호작용 세기가 소실율을 초과하는 체제에 도달하는 것이 불가능 했었다. 최근 Gerhard Kirchmair 등은 초전도회로를 이용하여 인공적인 커 매질을 만들었으며, 이를 통해서 특이적인 붕괴 현상과 결맞음 상태(coherent state)의 회복이 가능하게 하였다. 저자들은 이러한 효과가 단일 광자 생성, 광자 측정, 그리고 양자 논리 회로와 같은 다양한 양자 정보처리 프로토콜에 이용될 수 있을 것으로 추정하였다. [Letter, 205쪽]