| 세계 첫 해수 양자통신 실험 성공 | ||
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 최근, 상하이교통대학 진셴민(金賢敏) 연구팀은 첫 해수 양자통신 실험 과정에서 광자의 분극화 양자 상태 및 양자 얽힘은 해수에서 양자 특성을 보존한다는 것을 발견하여 세계 최초로 실험을 통하여 수중 양자통신의 실행 가능성을 검증하였다. 이는 향후 수중 및 항공-해양 일체화 양자통신망을 구축하는데 중요한 한걸음을 내디디었다. 해당 연구 성과는 최근 Optics Letters에 게재되었으며 또한 편집자 추천 문장으로 선정되었다. 광섬유 및 공간 대기 채널 기반의 양자통신의 실행 가능성은 입증되었고 해수 기반의 양자통신도 이론적으로 실행 가능하다. 해수 부유물질, 염도 등이 광자에 대한 산란 및 소모 효과가 광섬유 및 대기에 비하여 아주 크지만 해수에도 광자 전송시 소모가 비교적 낮은 청록색 창구(Blue green window)가 존재할 뿐만 아니라 상업용 단일광자 탐측기로 탐측할 수 있다. 해양에서의 양자통신을 구현하지 못하면 글로벌화 양자통신망은 불완전하다. 연구팀은 실험 과정에서 광자의 분극화를 정보 인코딩 캐리어(Carrier)로 선택하였다. 시뮬레이션을 통하여 검증한 결과, 아주 큰 소모 및 산란 조건에서 분극화 인코딩 광자는 분실될 수 있지만 양자 비트 플리핑이 발생되지 않았다. 즉 해수의 거대한 채널 소모를 경과한 후 오직 소량의 단일광자가 존재하면 안전한 비밀키를 구축하는데 이용할 수 있다. 수중 양자통신은 수백 미터에 도달할 수 있다. 비록 채널이 비교적 짧지만 수중 1백 미터급 잠수정 및 센서 네트워크 노드 등에 대한 비밀통신을 진행할 수 있으며 또한 수중 몇 미터 깊이에서 위성 및 비행체에 대한 비밀통신을 수행할 수 있으므로 기존의 해수는 "양자통신 금지 영역"이라는 인식을 개변시켰을 뿐만 아니라 군사 등 영역에서 우수한 응용 가치가 있다. 현재 수중 양자통신은 실용적인 수중, 항공-해양 일체화 양자통신 연결 및 네트워크 수준에 도달하지 못하였지만 향후 양자통신 기술은 항공, 지하, 해양 등 분야에서 거대한 잠재력을 갖고 있다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/8/386356.shtm |
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