| '뭐쯔호' 1,203 km 거리를 양자얽힘으로 양자 암호통신에 구현 | ||
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 최근, '뭐쯔호' 양자위성이 최초로 1,000 km에 달하는 양자얽힘을 구현하였는데 이는 기존의 최대 양자 전송거리인 144 km를 돌파하여 절대적 안전 양자통신의 실용화에 한 발짝 다가섰다. 해당 논문은 2017년 6월 15일에 'Science' 저널 표지논문으로 게재되었다. 양자얽힘은 매우 취약하여 광섬유 또는 지표면 대기에서 광자전송 거리에 따라 감쇠한다. 따라서 기존의 양자얽힘 분배실험은 100km 거리에 제한되었다. 양자얽힘의 '유령 같은 원격작용(spooky action at a distance)'이 장거리에서 여전히 존재하는지, 중력 등 기타 요소의 영향을 받는지 등 기본적 물리문제를 검증하기 위해 1,000 km 심지어 더 먼 거리에서의 양자얽힘 분배를 구현할 필요가 있다. 광역 양자 네트워크 구축도 장거리 양자얽힘 분배가 요구된다. 이론적으로 두 가지 경로로 양자얽힘 분배 거리를 확장할 수 있다. 하나는 양자 중계 이론인데 최근 연구에서 일련의 성과를 거두었지만 현재 양자 저장 수명 및 해독 효율 등 요인의 제약을 받아 실제 장거리 양자얽힘 분배에 응용할 수 없다. 다른 하나는 위성을 이용하는 것인데 위성 대 지상 간 자유공간의 신호통로 소모가 적기 때문에 장거리 양자통신을 구현할 가능성은 광섬유에 비해 높다. 따라서 위성과의 결합을 통해 글로벌 초장거리 양자얽힘 분배가 가능하다. 하지만 양자얽힘 상태의 양자가 공기 등 매개체를 통과하는 과정에 급격하게 감쇠하는 문제가 있어 현재 양자 암호키 최대 분배 거리는 수백 km밖에 안 된다. 이를 극복하기 위한 대안으로 양자 중계기(Quantum repeaters)를 사용하는 것인데 양자신호 증폭을 통해 네트워크 커버 범위를 확장할 수 있으나 이 기술은 성숙되지 않았다. 물리학자들은 진공에 가까운 우주환경에서 위성을 통한 양자신호 전송을 기대하고 있다. 정보출처 : http://www.stdaily.com/index/yaowen/2017-06/16/content_553906.shtml |
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