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알칼리 원자 혹은 알칼리 원자의 앙상블(Ensemble)을 매질로서 내부에 포함하는 제1 양자광원으로부터, 양자 상태의 광자(Photon)를 생성하는 단계;상기 제1 양자광원과 같은 매질을 내부에 포함하는, 상기 제1 양자광원과 공간적으로 분리된 제2 양자광원으로부터, 양자 상태의 광자를 더 생성하는 단계; 및상기 제1 및 제2 양자광원에 의해 생성된 광자들을 커플링한 광자 쌍을, 양자통신을 위한 연속파 결맞음 광자(CWCP)로서 발진시키는 단계를 포함하고,상기 제1 양자광원으로부터, 양자 상태의 광자를 생성하는 단계는,상기 제1 양자광원에 구비된 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)에 의해, 정해진 공진 주파수에 따라 방출되는 레이저 광을, 상기 매질에 통과시키는 단계; 및상기 매질을 통과한 레이저 광을, 포화 흡수 분광법(SAS), 편광 분광법(PS), 및 흡수 분광법 중 적어도 하나로 선정된 변조 분광법(Modulation spectroscopy)에 따라 분광하여, 상기 양자 상태의 광자를 생성하는 단계를 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제1항에 있어서,상기 제2 양자광원으로부터, 양자 상태의 광자를 더 생성하는 단계는,상기 제2 양자광원에 구비된 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)에 의해 방출되는 레이저 광을, 상기 제2 양자광원 내 상기 매질에 통과시키는 단계; 및상기 매질을 통과한 레이저 광을, 상기 제1 양자광원과 상이한 변조 분광법에 따라 분광하여, 상기 양자 상태의 광자를 더 생성하는 단계를 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제1항에 있어서,상기 연속파 결맞음 광자 발진 방법은,상기 매질을 통과한 레이저 광을 선정된 변조 분광법에 따라 분광하여 얻어진 분광 스펙트럼으로부터 확인되는 공진 주파수를, 상기 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)로 피드백 하는 단계; 및상기 피드백된 공진 주파수가 상기 정해진 공진 주파수와 상이하면,상기 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)에서의 레이저 광을 방출하는 공진 주파수를 제어하는 단계를 더 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제1항에 있어서,상기 제1 및 제2 양자광원의 각각에는, 1/2λ-위상지연판(H) 및 1/4λ-위상지연판(Q)이 구비되고,상기 연속파 결맞음 광자 발진 방법은,상기 1/2λ-위상지연판(H) 및 1/4λ-위상지연판(Q)을 통해, 상기 제1 및 제2 양자광원에 의해 생성된 광자들의 편광 상태가 동일(coherence)하도록 편광 제어를 실시함으로써, 상기 광자 쌍을 커플링하는 단계를 더 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제1항에 있어서,상기 연속파 결맞음 광자 발진 방법은,상기 제1 양자광원과 연결된 광섬유 케이블을 통해 빔분할기(BS)로 입사하는 제1 광자를, 상기 빔분할기(BS)에 의해 분할하는 단계;상기 제2 양자광원과 연결된 광섬유 케이블을 통해 상기 빔분할기(BS)로 입사하는 제2 광자를, 상기 빔분할기(BS)에 의해 분할하는 단계;상기 제1 광자로부터 분할된 분할광자와 상기 제2 광자로부터 분할된 분할광자를 하나로 중첩해 생성한 단일광자를, 복수의 단일 광자 검출기(SPD) 각각에 의해 검출하는 단계; 및상기 검출에 따라, 상기 복수의 단일 광자 검출기(SPD) 각각에서 출력되는 신호를, 시간-상관 단일 광자 계수기(TCSPC)를 통해 분석함으로써, 상기 연속파 결맞음 광자(CWCP)에 관한 HOM 간섭 측정을 수행하는 단계를 더 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제6항에 있어서,상기 HOM 간섭 측정을 수행하는 단계는,상기 시간-상관 단일 광자 계수기(TCSPC)를 통해, 상기 복수의 단일 광자 검출기(SPD) 중 어느 하나의 단일 광자 검출기(SPD)에서 출력되는 신호를, 정해진 시간 단위로 교대로 분석하여, 시간과 상관관계를 가지는 단일광자를 이용한 HOM 간섭 측정을 수행하는 단계를 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제6항에 있어서,상기 연속파 결맞음 광자 발진 방법은,상기 광섬유 케이블의 길이를 n배(상기 n은 2 이상의 자연수) 증가시켜 조정한 이후, 각각의 단일 광자 검출기(SPD)에서 출력되는 신호를 이용하여, 상기 연속파 결맞음 광자(CWCP)에 관한 HOM 간섭 측정이 가능한지 확인하는 단계; 및상기 HOM 간섭 측정이 가능한 경우, 상기 광섬유 케이블의 길이에 상응하는 장거리의 양자통신 구현 가능에 대한 결과값을 출력하는 단계를 더 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제6항에 있어서,상기 연속파 결맞음 광자 발진 방법은,상기 제1 양자광원과 연결된 광섬유 케이블과, 상기 제2 양자광원과 연결된 광섬유 케이블의 종류와 길이를 동일하게 구현함으로써, 양자간섭 측정에 영향을 주는 요인 중 하나인 공간모드가, 상기 제1 및 제2 양자광원에 있어서 동일해지도록 제어하는 단계를 더 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 방법
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제1항, 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
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알칼리 원자 혹은 알칼리 원자의 앙상블을 매질로서 내부에 포함하는 제1 양자광원으로부터, 양자 상태의 광자를 생성하고, 상기 제1 양자광원과 같은 매질을 내부에 포함하는, 상기 제1 양자광원과 공간적으로 분리된 제2 양자광원으로부터, 양자 상태의 광자를 더 생성하는 생성부; 및상기 제1 및 제2 양자광원에 의해 생성된 광자들을 커플링한 광자 쌍을, 양자통신을 위한 연속파 결맞음 광자(CWCP)로서 발진시키는 발진부를 포함하고,상기 제1 양자광원에는, 정해진 공진 주파수에 따라, 레이저 광을 방출하는 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)가 구비되고,상기 생성부는,상기 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)에 의해 방출되는 레이저 광을, 상기 매질에 통과시키고,상기 매질을 통과한 레이저 광을, 포화 흡수 분광법(SAS), 편광 분광법(PS), 및 흡수 분광법 중 적어도 하나로 선정된 변조 분광법에 따라 분광하여, 상기 양자 상태의 광자를 생성하는장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 시스템
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제11항에 있어서,상기 생성부는,상기 제2 양자광원에 구비된 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)에 의해 방출되는 레이저 광을, 상기 제2 양자광원 내 상기 매질에 통과시키고,상기 매질을 통과한 레이저 광을, 상기 제1 양자광원과 상이한 변조 분광법에 따라 분광하여, 상기 양자 상태의 광자를 더 생성하는장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 시스템
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제11항에 있어서,상기 독립적인 결맞음 광원 생성 시스템은,상기 매질을 통과한 레이저 광을 선정된 변조 분광법에 따라 분광하여 얻어진 분광 스펙트럼으로부터 확인되는 공진 주파수를, 상기 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)로 피드백 하고, 상기 피드백된 공진 주파수가 상기 정해진 공진 주파수와 상이하면, 상기 외부 공진기형 다이오드 레이저(ECDL)에서의 레이저 광을 방출하는 공진 주파수를 제어하는 주파수 제어부를 더 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 시스템
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제11항에 있어서,상기 독립적인 결맞음 광원 생성 시스템은,상기 연속파 결맞음 광자(CWCP)에 관한 HOM 간섭 측정을 수행하는 간섭 측정부를 더 포함하고,상기 간섭 측정부는,상기 제1 양자광원과 연결된 광섬유 케이블을 통해 빔분할기(BS)로 입사하는 제1 광자를, 상기 빔분할기(BS)에 의해 분할하고, 상기 제2 양자광원과 연결된 광섬유 케이블을 통해 상기 빔분할기(BS)로 입사하는 제2 광자를, 상기 빔분할기(BS)에 의해 분할하는 분할부;상기 제1 광자로부터 분할된 분할광자와 상기 제2 광자로부터 분할된 분할광자를 하나로 중첩해 생성한 단일광자를, 복수의 단일 광자 검출기(SPD) 각각에 의해 검출하는 검출부; 및상기 검출에 따라, 상기 복수의 단일 광자 검출기(SPD) 각각에서 출력되는 신호를, 시간-상관 단일 광자 계수기(TCSPC)를 통해 분석함으로써, 상기 연속파 결맞음 광자(CWCP)에 관한 HOM 간섭 측정을 수행하는 분석부를 포함하는 장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 시스템
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제15항에 있어서,상기 분석부는,상기 시간-상관 단일 광자 계수기(TCSPC)를 통해, 상기 복수의 단일 광자 검출기(SPD) 중 어느 하나의 단일 광자 검출기(SPD)에서 출력되는 신호를, 정해진 시간 단위로 교대로 분석하여, 시간과 상관관계를 가지는 단일광자를 이용한 HOM 간섭 측정을 수행하는장거리 양자통신용 원자의 전이선에 안정화된 독립적인 결맞음 광원 생성 시스템
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