두 양자점 사이에 최초로 정보가 '전송'되어 초고보안 통신 네트워크로의 길이 열렸습니다.

독일 과학자들은 양자점에서 광자 사이에 정보를 전송하는 데 있어 중요한 성과를 달성하여 초보안 양자 네트워크에 한 걸음 더 다가갔습니다.

독일 연구원들이 양자 인터넷을 향한 중요한 진전을 이루었습니다. - 일러스트 사진: news.ucsb.edu

독일 과학자들은 두 개의 서로 다른 양자점에서 방출된 광자 간에 정보를 최초로 전송함으로써 미래의 초고보안 통신 네트워크인 양자 인터넷에 큰 진전을 이루었습니다. 이 연구 결과는 Nature Communications 에 게재되었습니다.

양자점은 반도체 물질 내의 작은 구조물로, 개별 광자를 방출합니다. 양자 통신에서 각 광자는 "양자 비트", 즉 빛의 편광 방향을 전달합니다. 특이한 점은 "도청"될 경우 광자가 즉각적인 흔적을 남겨 시스템이 간섭을 감지하는 데 도움을 준다는 것입니다.

그러나 양자 정보를 "순간이동"시키려면 광자의 색상과 방출 시간이 거의 동일해야 합니다. 특히 서로 다른 출처에서 생성된 광자일 경우 이는 매우 어렵습니다.

슈투트가르트 대학교 연구팀은 거의 동일한 두 개의 반도체 광원을 생성하고 주파수 변환기를 사용하여 미세한 차이를 보정함으로써 이 문제를 해결했습니다. 한 광원은 단일 광자를 생성했고, 다른 광원은 "얽힌" 광자 쌍을 생성했습니다. 즉, 두 광자는 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 동일한 상태를 공유했습니다.

이 실험에서는 얽힌 쌍의 광자 중 하나가 다른 광자와 만나면 그 상태가 멀리 있는 다른 광자에게 즉시 전달되는데, 이를 양자 순간이동이라고 합니다. 두 실험 장소는 10m 길이의 광섬유 케이블로 연결되어 있습니다.

연구팀은 70% 이상의 성공률을 보였으며 훨씬 더 먼 거리를 목표로 하고 있다고 밝혔습니다. 양자점 얽힘 기술은 이전에 슈투트가르트의 광섬유 네트워크를 통해 36km 전송된 바 있습니다.

이 성과는 장거리 양자 신호를 전송할 수 있는 장치인 양자 중계기를 개발하는 데 중요한 진전입니다. 오늘날의 인터넷과 달리 양자 신호는 증폭되거나 복제될 수 없기 때문에, 양자 중계기만이 보안을 손상시키지 않고 정보를 "갱신"할 수 있습니다.

이 프로젝트는 40개 이상의 연구 기관과 기업이 참여하는 독일의 국가 프로그램 Quantenrepeater.net의 일부입니다. 과학자들은 이러한 기초 실험이 향후 실제 양자 네트워크의 기반을 마련할 수 있기를 기대합니다.

VNA

출처: https://tuoitre.vn/lan-dau-dich-chuyen-thong-tin-giua-hai-cham-luong-tu-mo-duong-den-mang-truyen-thong-sieu-an-toan-20251130092845513.htm