| 중국과학기술대학교, 도시권 양자암호통신 연구에서 새로운 성과 확보 | ||
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 최근, 중국과학기술대학교 판젠웨이(潘建偉), 장창(張強) 등은 중국과학원 상하이마이크로시스템·정보기술연구소, 칭화(清華)대학교, 상하이교통대학교 등 연구 기관과 공동으로 허페이(合肥) 양자 도시권 통신 시험망에서 최초로 사전 얽힘 분포의 독립 양자광원 사이의 양자순간이동을 구현하여 향후 확장 가능한 양자 네트워크를 구축하는데 튼튼한 토대를 마련하였다. 해당 연구 성과는 2016년 9월 19일 “Nature Photonics”에 온라인으로 발표되었다. 양자순간이동은 양자상태를 전송하는 중요한 통신 방식으로서 양자 네트워크 및 분산식 양자 컴퓨팅을 확장할 수 있는 토대이다. 양자순간이동 과정에서 멀리 떨어져 있는 통신 쌍방은 먼저 한 쌍의 얽힘 입자를 공유하여야 하는데 그 중의 일방은 전송하여야 할 양자상태 입자(일반적으로 얽힘 입자와 관련 없음)와 자신이 보유한 얽힘 입자에 대하여 벨 상태(Bell state) 감별을 진행한 다음 감별한 결과를 상대방에게 보고하며 상대방은 획득한 정보에 근거하여 대응되는 유니타리(unitary) 조작을 진행한다. 얽힘 상태 사전 분포, 단일양자광원 간섭 및 사전 피드백은 양자암호통신의 3개 요소이다. 이에 앞서 세계에서 진행한 어떠한 양자순간이동 실험도 동시에 상기 모든 요구를 만족시키지 못하였다. 판젠웨이 연구팀은 먼저 칭화대학교와 공동으로 광섬유 네트워크 전송에 적합한 시간 위상 얽힘 양자광원을 개발하였으며 다음으로 피코초급 원거리 광선 동기화 기술 개선 및 광섬유 브래그 격자를 이용한 협대역 필터링을 통하여 2개의 단일 광자원 사이의 동기화 및 간섭 문제를 성공적으로 해결하였다. 잇따라 연구팀은 원거리 광섬유로 인한 지연 및 편광 요동 그리고 실험 시스템의 안정성 등 문제에 대하여 주동적으로 피드백하는 시스템을 개발하였다. 마지막으로 중국과학원 상하이마이크로시스템연구소에서 개발한 초전도 나노 와이어 단일광자 검출기를 이용하여 허페이 양자 도시권 통신망의 30Km 연쇄 회로에서 상기 3종 요소를 만족시키는 양자암호통신 실험에 성공하였다. 같은 날, “Nature Photonics”에서 캐나다 Wolfgang Tittel 연구팀이 Calgary 광섬유 네트워크에서 진행한 단일 광자원을 이용한 양자암호통신 실험 결과(사전 얽힘 분산 및 사전 피드백이 없음)를 발표하였다. 해당 연구 성과는 양자 정보 분야의 연구를 대폭 추진하였으며 또한 미래 양자통신망 응용의 청사진을 제공했다. 정보출처 : http://www.imwb.gov.cn/xwzx/qhbh/kydt/581481.shtml |
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