설립 목적

양자센서 연구센터는 기존 센싱 기술의 측정 한계를 극복하는 양자센싱 기술을 구현하고자 하며, 이를 위해 최적화된 양자광원 구현에 필요한 비선형매질의 구조 설계 및 양자광원 기반의 비접촉 양자센싱과 양자이미징 핵심원천기술을 개발하고, 원자기반 양자센싱을 위한 양자 디바이스 핵심요소 기술 확보와 고체기반 초정밀 양자센서 기술 개발 및 나노미터 수준에서 고분해능, 고민감도 양자이미징 핵심기술 개발한다. 새로운 양자정보 연구과정에서 창의적이고 도전적인 연구를 통해서 양자정보 및 양자센서 분야를 선도할 수 있는 혁신적인 글로벌 인재 양성을 이루고자 한다.

연구 기간

2020.7.1 ~ 2027.12.31

연구 분야

양자광원을 이용한 비접촉 양자센싱 및 양자이미징 핵심원천기술의 개발을 통해 분해능의 한계, 장파장 측정의 한계, 위상 측정의 고전적 한계 극복
원자앙상블과 광자와의 상호작용을 통한 원자의 양자상태 변화를 측정하여 고정밀 고감도 자기장/전기장 양자 센싱 기술 개발

양자중첩과 양자얽힘의 원리를 적용한 양자센서 구현 및 응용기술의 연구/개발을 통하여 차세대 양자정보통신 신기술을 선도할 창의적 전문연구인력 양성

세부 과제

• 01
  • 양자광원을 기반으로한 비접촉 양자센싱 및 양자이미징 혁신 기술 구현
    • 고전적 측정방법의 한계를 극복하기 위한 최적화된 양자광원 (양자얽힘, 압축광 등) 및 양자간섭계 구현 연구 수행
    • 양자광원 기반의 초정밀, 초고해상도 및 초고분해능 양자센싱 핵심원천기술 개발
• 02
  • 원자앙상블과 광자와의 상호작용을 통한 고정밀 고감도 자기장/전기장 양자 센싱 기술 개발
    • 원자 앙상블을 이용한 양자계측 기술 개발 및 소형 원자 증기 셀 제작과 광집적 회로 결합 기술 구현으로 원자를 이용한 양자 센서 분야에 연구를 수행
    • 원자 앙상블의 양자 상태 변화를 측정하여 원자기반 양자센싱을 위한 양자 디바이스 핵심요소 기술을 개발
• 03
  • 고체 내 점결함 단일 스핀을 이용한 정밀 계측 및 나노미터 수준의 양자이미징 기술 개발
    • 다이아몬드 NV 센터, SiC 점결함을 이용한 자기장, 온도, 응력 등의 물리량에 대한 초정밀 양자센서 기술 개발
    • 나노미터 수준에서 고분해능, 고민감도 양자이미징(자기장, 온도, 응력 등) 핵심기술 개발
• 04
  • 창의적 교육 프로그램 개발 및 혁신적이고 융합적으로 양자센서 분야를 선도할 창의적인 인재양성 시스템 개발
    • 양자정보과학 교육 프로그램 개발 및 운영을 위한 양자정보과학 창의공간을 조성하여 운영
    • 양자정보과학에 적합한 교수학습 모형 개발 및 프로토콜 개발

연구수행 방법

기대 효과

• 글로벌 연구 역량 강화
  • • 해외 우수 대학 및 국내 정출연과 공동연구를 통한 글로벌 경쟁력 강화
• 양질의 연구 결과
  • • 박사급 전임연구원 채용 및 세부 과제간 협력 연구를 통한 질적 연구 향상
• 양자 센서 부산 거점
  • • 차세대 양자정보 및 양자센서 연구의 부산 거점 마련
• 창의적 인재 양성
  • • 연구센터와 대학원 과정 연계 및 창의적 양자정보교육 공간을 통한 창의력 개발
• 중소 업체 신기술도입
  • • 중소 업체와 공동연구를 통한 상용화 수준의 양자 센서 관련 기술 개발