얽힘상태 광을 이용한 광학계에서 광손실 및 잡음이 동시계수에 미치는 영향

Effects of the decorrelation and the noise on the coincidence detection in a optical system with entangled photons

짧은 파장의 레이저 빔이 비선형 결정에 입사할 때 긴 파장의 두 광으로 자발적으로 변환하는 매개 하향변환(parametric down-convension; PDC)과정을 통해서 양자적 상관관계를 갖는 광원을 얻을 수 있다. PDC 과정은 에너지 보존 (w$_{p}$ = w$_{s}$ ＋ w$_{i}$)과 운동량 보존 (k$_{p}$ = k$_{s}$ ＋ k$_{i}$)에 해당하는, 위상조화 (phase matching) 조건이 잘 만족할 때 효과적으로 일어난다. PDC에서 광자들이 아주 짧은 시간에 쌍으로 발생한다는 것과 이러한 광자쌍을 동시에 측정하는(coincidence count; 동시계수) 방법을 이용하면 효과적으로 신호와 잡음을 분리해 낼수 있고, 배경(background)이나 잡음(noise)보다 미약한 신호를 통해서도 정보를 전달할 수 있는 가능성을 제공해준다. (중략)