□  GIST(광주과학기술원, 총장 문승현) 고등광기술연구소(소장 이병하) 강훈수 박사팀의 논문 “All-order dispersion cancellation and energy-time entangled state”이 미국광학회(OSA)에서 발행하는 저널들에 실린 논문 중 우수 논문을 소개하는 Spotlight on Optics에 소개되었다.

□   강훈수 박사팀은 광학 전문 학술지인 Optics Express(2017년 1월)에 게재한 논문에서 에너지-시간 얽힘 상태에 있는 광자쌍을 두 개의 독립적인 루비듐 원자 증기 셀에 통과시킨 후 Beam splitter에서 교차시켜 두-광자 간섭으로 알려진 측정(Hong-Ou-Mandel 간섭)을 할 때 매질에 의한 분산 효과가 사라짐을 보였다.

∘ 분산 상쇄 효과는 1990년대부터 양자광학에서 예측되고 실험적으로 구현된 효과로 시간적으로 강한 상관관계에 있는 광자쌍이 분산 매질을 통과한 후에도 그 상관관계가 보존되는 현상이다. 이는 두 광자의 에너지와 시간적 정보의 양자얽힘이라는 현상을 고려할 때에만 설명될 수 있는 소수의 광학적 현상 가운데 하나이다. 

∘ 기존의 연구에서는 매질의 분산계수가 매우 작아서 2차 분산계수까지만 고려해도 되는 경우에만 분산 상쇄 효과를 보일 수 있었다. 이 연구의 의의는 매질의 분산 계수에 관계없이 임의의 분산 성질을 지닌 매질에 대해서도 분산 상쇄 효과가 일어나며, 이는 두 광자가 에너지-시간 얽힘 상태에 있기 때문에 일어나는 현상이라는 것을 보였다는 점이다. 이를 통해 에너지-시간 얽힘 상태에 있는 광자쌍의 분산에서 보여지는 비고전적 성질의 보편성을 실험적으로 보여줄 수 있었다.

□  Spotlight on Optics는 미국광학회(OSA)에서 발행하는 수많은 저널에 실린 논문들 중에서 광학 연구자들이 보편적으로 공유할 가치가 높은 논문을 매월 제한적으로 선정하고 있다. <끝>