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한국광학회지

광자쌍을 이용한 Hanbury Brown - Twiss 실험

김헌오, 고정훈, 박구동, 김태수

Published Apr 1, 2003• 0 citations
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Abstract

매개하향변환과정에서 발생한 광자쌍과 Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용한 4차 간섭실험에서 두 광자가 빔분할기에 동시에 입사할 때 빔분할기의 한 쪽 출구로만 두 광자가 쌍을 이루어 빠져나가는 두-광자의 공간적인 뭉침 효과를 관측하였다. 또한 검출기의 단일광자 시간 분해능보다 짧은 시간에 두 광자가 쌍으로 입사할 때 하나의 검출기에 의한 단일계수와 비교하였다.

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광자쌍의 뭉침현상이 단일계수에 미치는 영향

김헌오, 신하림, 박구동 +1 more

Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용한 광자쌍의 4차 간섭실험에서 두 광자의 뭉침이 단일계수에 미치는 영향을 조사하였다. 검출기의 단일광자 시간 분해능보다 짧은 시간간격으로 두 광자가 검출기에 입사할 때 하나의 검출기에서 측정되는 단일계수가 현저하게 줄어드는 변화를 확인하였다.

한국광학회지•Dec 1, 2003•0 citations

HOM 간섭계에서 세기가 다른 수직편광된 빔사이의 4차 간섭

김헌오, 김태수, 고정훈

매개하향변환과정에서 발생한 광자쌍과 Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용한 4차 간섭실험에서 비고전적인 간섭효과를 관측하였다. 편광방향이 서로 수직인 두 광의 4차 간섭에서 간섭무늬의 선명도가 고전적인 한계인 50%를 넘는 최대 85%의 간섭무늬를 관측하였다. 또한 두 빔의 세기 비율이 증가할수록 간섭무늬의 선명도가 감소하는 고전적인 간섭현상과 달리 두 광의 세기 비율이 1:10인 경우에도 83%의 선명도를 갖는 간섭효과를 측정하였다.

한국광학회지•Apr 1, 2003•0 citations

얽힘상태 광을 이용한 광학계에서 잡광이 동시계수에 미치는 영향

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두 검출기를 이용하여 매개하향변환과정에서 발생하는 광자쌍을 동시계수할 때 배경 및 잡광이 동시계수에 미치는 영향을 조사하였다. 열광원에서 나온 광자들이 광자쌍과 함께 입사할 때 측정장치 내에서 분해시간에 의해 이러한 잡광을 효과적으로 제거하기 때문에 광자쌍의 동시계수에는 전혀 영향을 미치지 않았다. 이러한 얽힘 상태의 광원과 동시계수 측정방법은 시호광의 손실이나 잡광의 영향을 최소화하는 정보처리와 전송 및 통신체계의 효과적으로 이용될 수 있다.

한국광학회지•Aug 1, 2001•0 citations

양자암호화 키 전송에서 검출기 특성에 따른 전송효율

조기현, 강장원, 윤선현

자연의 법칙이 보장해 주는 완벽한 보안이 가능한 양자암호화 통신을 위해서는 아주 약한 빛을 사용해 한 펄스에서 두 개 이상의 광자가 발견될 확률을 아주 작게 해야 한다. 그러나 잡음과 검출기의 양자효율 등을 고려하면 현실적으로는 실험적 상황에서 발생되는 신호왜곡과 도청에 의한 신호왜곡을 구별해 낼 수 있는 조건을 찾아내야 한다. 검출기에 걸어주는 전압의 크기와 신호검출시의 문턱전압을 변화시켜가며 여러 세기의 빛에 대한 양자암호화 키 전송가능성을 실험적으로 확인하였다. 암호화 키 전송 방식은 잘 알려진 두 가지 선형편광과 두 가지 원형편광 상태를 이용한 4-state 암호화 키 전송방식을 사용하였다.

한국광학회지•Apr 1, 2001•0 citations

매개하향변환 과정에서 발생하는 광자쌍의 상관관계에 따른 동시계수 측정

김헌오, 고정훈, 김태수

자발적인 매개하향변환과정에서 발생하는 광자쌍을 이용하여, 광학계내의 광손실에 따른 상관관계의 감소가 단일광자계수와 두 광자 동시계수에 미치는 영향을 조사하였다. 두 검출기 앞에 얇은 유리판을 설치하고 유리판의 편광에 따른 투과율을 변화시켜 두 광자들간의 상관관계를 인위적으로 조절하였다. 상관관계의 정도에 따라 측정된 단일광자계수는 광자를 측정하는 검출기 앞에 놓인 유리판의 투과율에 비례하는 반면에, 두 광지 동시계수는 두 검출기 앞에 놓인 두 유리판의 투과율의 곱에 비례하였다.

한국광학회지•Dec 1, 2001•0 citations

광목표 생성과 공통시간의 물리학: 빛의 출발 순간 생성되는 시간표지 목표와 하나의 공동 실험에 존재하는 실제 시간

동윤 곽

본 논문은 특수상대성이론의 기차 사고실험에서 사용되는 ‘빛의 관측’과 ‘시간의 실재’를 두 단계로 분리하여 재검토한다. 첫 번째 핵심축은 광목표 생성 원리다. 눈, 카메라, 광검출기는 물체의 현재 실체를 직접 받지 않는다. 검출된 빛은 이전의 발신 사건에서 출발했으며, 발신 순간의 물체 상태에 관한 광학적 부분정보가 전자기 신호에 부호화된다. 본 논문은 이 시간표지 상태표상을 기술용어로 ‘광목표’라 정의한다. 광목표는 빛의 진행 방향이나 나중에 빛을 흡수한 충돌체와 다르다. 방향은 시간에 결박되지 않은 공간적 진행축이지만, 광목표는 발신 시각 t_e와 발신 사건 E에 결박된다. 기차가 빛의 전파시간 동안 앞으로 이동하여 수신 사건 R에서 빛과 만났다면, R에서 빛을 맞은 기차 상태 O(t_r)는 수신체·충돌체일 뿐, O(t_e)의 상태표상으로 생성된 광목표 M_E와 동일하지 않다. 따라서 영상의 도착순서만으로 사건 발생순서나 실제 시간을 판정하는 시각논증은 성립하지 않는다. 두 번째 핵심축은 공통시간이다. 기차 안 사람과 기차 밖 사람이 동일한 시작 사건에서 하나의 공동 실험을 시작했다면 그 실험의 실제 진행은 하나라는 문제의식에서 출발한다. 본 논문은 그 실제 진행을 나타내는 시간을 공통시간 C라 부르고, C를 우주 전체의 절대시간이나 제3의 독립 시계값이 아니라 기차 안 시간과 기차 밖 시간 중 하나와 일치하는 값으로 제한하는 ‘일치 조건’을 둔다. 따라서 t안≠t밖이고 C∈{t안,t밖}이라는 일치 조건을 받아들이면 두 값은 동시에 동일한 의미의 공통시간일 수 없다. 저자는 어느 쪽이 공통시간인지 선택하지 않는다. 이 결론은 조건부 딜레마이며, 시계 기록 자체를 부정하지 않는다. 정식 특수상대성이론은 세계선별 고유시간을 제시하고 단일 실험 전체에 별도의 공통 스칼라 시간이 필요하다는 전제를 거부할 수 있다. 그러므로 본 논문은 광학적 시각논증을 직접 반증하는 부분과, 공통시간 일치 조건을 둘러싼 존재론적 논쟁을 명확히 분리한다.

•Jul 19, 2026•0 citations
매개하향변환과정에서 발생한 광자쌍과 Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용한 4차 간섭실험에서 두 광자가 빔분할기에 동시에 입사할 때 빔분할기의 한 쪽 출구로만 두 광자가 쌍을 이루어 빠져나가는 두-광자의 공간적인 뭉침 효과를 관측하였다. 또한 검출기의 단일광자 시간 분해능보다 짧은 시간에 두 광자가 쌍으로 입사할 때 하나의 검출기에 의한 단일계수와 비교하였다.
매개하향변환과정에서 발생한 광자쌍과 Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용한 4차 간섭실험에서 비고전적인 간섭효과를 관측하였다. 편광방향이 서로 수직인 두 광의 4차 간섭에서 간섭무늬의 선명도가 고전적인 한계인 50%를 넘는 최대 85%의 간섭무늬를 관측하였다. 또한 두 빔의 세기 비율이 증가할수록 간섭무늬의 선명도가 감소하는 고전적인 간섭현상과 달리 두 광의 세기 비율이 1:10인 경우에도 83%의 선명도를 갖는 간섭효과를 측정하였다.
두 검출기를 이용하여 매개하향변환과정에서 발생하는 광자쌍을 동시계수할 때 배경 및 잡광이 동시계수에 미치는 영향을 조사하였다. 열광원에서 나온 광자들이 광자쌍과 함께 입사할 때 측정장치 내에서 분해시간에 의해 이러한 잡광을 효과적으로 제거하기 때문에 광자쌍의 동시계수에는 전혀 영향을 미치지 않았다. 이러한 얽힘 상태의 광원과 동시계수 측정방법은 시호광의 손실이나 잡광의 영향을 최소화하는 정보처리와 전송 및 통신체계의 효과적으로 이용될 수 있다.
자연의 법칙이 보장해 주는 완벽한 보안이 가능한 양자암호화 통신을 위해서는 아주 약한 빛을 사용해 한 펄스에서 두 개 이상의 광자가 발견될 확률을 아주 작게 해야 한다. 그러나 잡음과 검출기의 양자효율 등을 고려하면 현실적으로는 실험적 상황에서 발생되는 신호왜곡과 도청에 의한 신호왜곡을 구별해 낼 수 있는 조건을 찾아내야 한다. 검출기에 걸어주는 전압의 크기와 신호검출시의 문턱전압을 변화시켜가며 여러 세기의 빛에 대한 양자암호화 키 전송가능성을 실험적으로 확인하였다. 암호화 키 전송 방식은 잘 알려진 두 가지 선형편광과 두 가지 원형편광 상태를 이용한 4-state 암호화 키 전송방식을 사용하였다.
자발적인 매개하향변환과정에서 발생하는 광자쌍을 이용하여, 광학계내의 광손실에 따른 상관관계의 감소가 단일광자계수와 두 광자 동시계수에 미치는 영향을 조사하였다. 두 검출기 앞에 얇은 유리판을 설치하고 유리판의 편광에 따른 투과율을 변화시켜 두 광자들간의 상관관계를 인위적으로 조절하였다. 상관관계의 정도에 따라 측정된 단일광자계수는 광자를 측정하는 검출기 앞에 놓인 유리판의 투과율에 비례하는 반면에, 두 광지 동시계수는 두 검출기 앞에 놓인 두 유리판의 투과율의 곱에 비례하였다.
본 논문은 특수상대성이론의 기차 사고실험에서 사용되는 ‘빛의 관측’과 ‘시간의 실재’를 두 단계로 분리하여 재검토한다. 첫 번째 핵심축은 광목표 생성 원리다. 눈, 카메라, 광검출기는 물체의 현재 실체를 직접 받지 않는다. 검출된 빛은 이전의 발신 사건에서 출발했으며, 발신 순간의 물체 상태에 관한 광학적 부분정보가 전자기 신호에 부호화된다. 본 논문은 이 시간표지 상태표상을 기술용어로 ‘광목표’라 정의한다. 광목표는 빛의 진행 방향이나 나중에 빛을 흡수한 충돌체와 다르다. 방향은 시간에 결박되지 않은 공간적 진행축이지만, 광목표는 발신 시각 t_e와 발신 사건 E에 결박된다. 기차가 빛의 전파시간 동안 앞으로 이동하여 수신 사건 R에서 빛과 만났다면, R에서 빛을 맞은 기차 상태 O(t_r)는 수신체·충돌체일 뿐, O(t_e)의 상태표상으로 생성된 광목표 M_E와 동일하지 않다. 따라서 영상의 도착순서만으로 사건 발생순서나 실제 시간을 판정하는 시각논증은 성립하지 않는다. 두 번째 핵심축은 공통시간이다. 기차 안 사람과 기차 밖 사람이 동일한 시작 사건에서 하나의 공동 실험을 시작했다면 그 실험의 실제 진행은 하나라는 문제의식에서 출발한다. 본 논문은 그 실제 진행을 나타내는 시간을 공통시간 C라 부르고, C를 우주 전체의 절대시간이나 제3의 독립 시계값이 아니라 기차 안 시간과 기차 밖 시간 중 하나와 일치하는 값으로 제한하는 ‘일치 조건’을 둔다. 따라서 t안≠t밖이고 C∈{t안,t밖}이라는 일치 조건을 받아들이면 두 값은 동시에 동일한 의미의 공통시간일 수 없다. 저자는 어느 쪽이 공통시간인지 선택하지 않는다. 이 결론은 조건부 딜레마이며, 시계 기록 자체를 부정하지 않는다. 정식 특수상대성이론은 세계선별 고유시간을 제시하고 단일 실험 전체에 별도의 공통 스칼라 시간이 필요하다는 전제를 거부할 수 있다. 그러므로 본 논문은 광학적 시각논증을 직접 반증하는 부분과, 공통시간 일치 조건을 둘러싼 존재론적 논쟁을 명확히 분리한다.