《수학, 물리학, 화학, 생물학과 같은 기초과학부문에서 과학기술발전의 원리적, 방법론적기초를 다져나가면서 세계적인 연구성과들을 내놓아야 합니다.》
현시대는 과학기술의 시대이며 과학기술의 발전은 나라의 종합적국력과 지위를 규정하는 징표이다. 우리는 정보기술, 나노기술, 생물공학을 비롯한 핵심기초기술과 새 재료기술, 새 에네르기기술, 우주기술과 같은 중심적이고 견인력이 강한 과학기술분야를 주타격방향으로 정하고 힘을 집중하여야 한다고 하신
오늘날 량자통신, 량자계산과 같은 량자정보처리기술분야는 나노척도에서 정보수송의 가능성으로 하여 비약적인 발전을 이룩하였는데 여기서 단일포톤들은 그것들의 전파속도와 정보축적으로 하여 리상적인 나르개로 간주되고있다. 거대한 잠재적응용을 포괄하는 량자정보과학의 기본요소는 여러가지 량자통로들로 구성된 량자망이다. 량자망의 구성은 불가피하게 량자점, 질소공동과 같은 량자계들과 호상작용하는 도파관들로 만들어진 량자경로기라고 불리우는 량자마디들을 포함하게 된다. 량자경로기에 기초하여 량자정보를 가진 단일포톤들은 다른 곳들에로 량자신호를 보내기 위하여 다른 량자통로에로 전파되거나 이송되게 된다. 따라서 량자경로기에 대한 연구는 량자망의 실제적인 구성에서 중요한 열쇠로 된다.
최근에 단일포톤들의 수송을 조종하기 위하여 선행연구들에서는 불련속산란방법, 입출구형식론과 같은 여러가지 방법들을 리용하였다. 그러나 금속-유전체경계면의 표면에 속박되여 전파하는 전자기방식인 표면플라즈몬폴라리톤을 통한 단일포톤의 전파가 빛을 나노척도에서 전파하고 조종하는데 쓸모있고 최근에 리론적 및 실험적으로 큰 전진을 이룩한것으로 하여 가장 흥미있고 활발히 연구되는 분야의 하나로 된다. 이 경우들에서 실공간방법을 리용하는것이 효과적인데 그것은 한시공간점에서 다른시공간점에로 단일포톤수송을 연구하는데 특히 편리하고 련속계들의 거동에 대한 가정이 없다. 더우기 단일 질소공동중심에 의하여 려기된 플라즈몬도파관에 기초한 포톤요소의 나조제조가 실험적으로 진행되였는데 이것을 실공간방법에 기초하여 설명하는 연구결과를 찾아볼수 없다.
우리는 Y형도파관의 마디에 놓여있는 두준위 량자점과 호상작용하는 단일포톤의 량자빛분할기에 대하여 리론적으로 연구하였는데 여기서 Y형도파관은 금속과 유전체매질경계를 리용한 무한도파관과 반무한도파관으로 이루어진다. 이런 복합계에서 반무한 도파관에서 입사하는 단일포톤의 반사와 부한도파관에로의 이송률은 두준위량자점과 도파관사이의 결합세기, 량자점의 려기자에네르기와 입사하는 단일포톤의 에네르기사이의 탈조량 등을 조종하여 실현될수 있었다. 우리는 량자점의 려기자에네르기와 입사하는 단일포톤의 에네르기가 공진인 경우에도 곁가지 도파관의 존재로 하여 반사스펙트르가 0이 되지 않는다는것을 보여주었는데 이것은 단일포톤들의 다른 흐름의 존재에 귀착된다. 특히 수송스펙트르는 탈조량이 0이고 결합세기의 비가 2일 때 어떤 결합세기에 대하여서도 일정한 값을 가진다는것을 보여주었다. 단일포톤의 량자빛분할기에 대하여 여기에서 제안한 계는 량자스위치, 량자론리문, 방향성결합기와 같은 나노광학적 및 량자정보처리장치들의 실현에서 더욱 많은 응용가능성을 찾을수 있을것이다.
우리는 연구결과를 물리학분야에서의 최신연구성과들을 소개하는 권위있는 잡지인 "International Journal of Modern Physics B (World Scientific Publishing)"에 "Designable Quantum Beamsplitter using the Two-Level InGaAs Quantum Dot Interacting with a Y-Type Plasmonic Waveguide"이라는 제목으로 발표하였다.
