Generation of Hybrid Entanglement of Light

정현석 교수 연구실(거시양자제어연구단 정현석 교수, 강민수 학생, 이승우 교수)은 이탈리아 국립광학연구소 마르코 벨리니 박사 그룹과 공동으로 입자성질의 양자 빛과 파동성질의 고전 빛 사이의 이종異種 양자 얽힘을 만들어내는 방법을 제안하고 이를 실험적으로 구현하였다. 이번 연구로 성질이 다른 빛 상태들의 장점들을 동시에 이용할 수 있게 됨에 따라 양자컴퓨터의 구현과 양자역학의 기초 연구에 돌파구를 제공할 것으로 기대된다. 해당 논문은 네이처 포토닉스 6월 22일 온라인판으로 출판되었으며, 7월호 표지논문으로 게재될 예정이다.

제목: Generation of Hybrid Entanglement of Light
저자: Hyunseok Jeong*(서울대), Alessandro Zavatta(INO-CNR), Minsu Kang(서울대), Seung-Woo Lee(서울대), Luca S. Costanzo(INO-CNR), Samuele Grandi(INO-CNR), Timothy C. Ralph(UQ), Marco Bellini*(INO-CNR)
*교신저자
저널: Nature Photonics (Published online 22 June 2014)
링크: http://www.nature.com/nphoton/journal/v8/n7/full/nphoton.2014.136.html

초록:　Entanglement between quantum and classical objects is of special interest in the context of fundamental studies of　quantum mechanics and potential applications for quantum information processing. In quantum optics, single photons are　treated as light quanta while coherent states are considered the most classical of pure states. Recently, entanglement　between a single photon and a coherent state in a free-travelling field was identified as a useful resource for optical　quantum information processing. However, the extreme difficulty involved in generating such states was highlighted, as it　requires clean cross-Kerr nonlinearities. Here, we devise and experimentally demonstrate a scheme to generate such　hybrid entanglement by implementing a superposition of two distinct quantum operations. The generated states clearly　show entanglement between the two different types of states. Our work opens the way to the generation of hybrid　entanglement of greater size and the development of efficient quantum information processing using a new type of qubit.