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[IT뉴스]상용 통신망으로 254km 양자통신 성공... 양자인터넷 더 가까워졌다

온카뱅크관리자

2025-04-24 00:14:18

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">실제 통신환경서 구현한 최장거리<br>두 송신자가 같은 암호키 생성하고<br>냉각 없이 가동되는 특수장비 써서<br>경제적인 양자인터넷 가능성 확인</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="8R47fDTNL1">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="51b5e61a980ced0c9ed7e0e42b64a39f18f6442762860c65bbc9de08748bab6a" dmcf-pid="6e8z4wyji5" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="유럽 연구진이 24일 '네이처'에 발표한 상용 통신망 양자통신 실험의 개념도. 네이처 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/hankooki/20250424000007675kljv.png" data-org-width="640" dmcf-mid="4ei8JvFOdt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/hankooki/20250424000007675kljv.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            유럽 연구진이 24일 '네이처'에 발표한 상용 통신망 양자통신 실험의 개념도. 네이처 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="2ddb38ab6426c5019a60bcce9862d104c05e1f1ea60797d35337f6bc84b63bd4" dmcf-pid="Pd6q8rWAMZ" dmcf-ptype="general">유럽 연구진이 상용 통신 인프라를 이용한 원거리 양자통신 실증에 성공했다. 양자통신은 정보 송·수신 과정에서 양자역학적 상태를 유지해야 하므로 특수 장비가 필요해 시연이 쉽지 않았다. 이번 연구에서는 극저온 냉각기 등 고가의 장비 없이도 상용 통신망을 활용해 양자통신을 구현함으로써, 양자 인터넷 상용화에 한발 더 다가섰다는 평가가 나온다.</p>
          <p contents-hash="97494f99f2ee17f196501317a23bba1b11bf635c2512708b47db86be4c9f6eb0" dmcf-pid="QJPB6mYcLX" dmcf-ptype="general">영국의 도시바 유럽 케임브리지 연구소와 폴란드 포즈난 슈퍼컴퓨팅 센터 등 공동 연구진은 이 같은 실험 결과를 담은 논문을 24일 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다. 연구진은 유럽 내 연구용 상용 통신망인 제앙(GÉANT) 네트워크를 활용해 254㎞ 떨어진 거리에서 양자 암호키 분배(QKD)에 성공했다. 이는 실험실이 아닌 실제 통신 환경에서 양자통신을 구현한 최장 거리 기록이다.</p>
          <p contents-hash="e5d0ea551d8240dfe79d98e047bcf07c391f116597f351632a461072e577ffb5" dmcf-pid="xLM9xIXDLH" dmcf-ptype="general">양자통신은 빛의 입자인 광자의 양자역학적 성질을 이용해 정보를 안전하게 공유하는 기술이다. 여러 광자가 일정한 리듬, 즉 위상을 유지하며 전송되면 서로 파동처럼 겹치거나 간섭을 일으킬 수 있는데, 이를 ‘위상 정합’ 상태라고 부른다. 양자통신은 이 같은 간섭 현상을 활용해 암호 정보를 주고받는다. QKD는 위상 정합 상태의 광자 신호를 이용해 암호키를 생성하고 공유하는 기술이다. 이 과정에서 누군가 도청을 시도하면 양자 상태가 붕괴돼 흔적이 남기 때문에 보안성이 매우 높다.</p>
          <p contents-hash="eca5e5870a394ef86eb73f8a72a5d6ccedec8a1a250173c5431330fbf1071610" dmcf-pid="y1WsyVJqLG" dmcf-ptype="general">그동안 양자통신 실증은 대부분 실험실이나 전용 통신망에서만 가능했다. 먼 거리의 송수신 노드 간 위상 정합을 유지하려면 초정밀 광학 장비와 냉각기 등 특수 장비가 필요하고, 환경 제어도 까다로워 일반 통신 인프라에서는 적용이 어려웠기 때문이다. 통신 속도도 매우 낮았다.</p>
          <p contents-hash="3e6863ab50ee8f4185cf92b9a6137a04f51f849f5468db5a9192b975e0fca6d4" dmcf-pid="WtYOWfiBJY" dmcf-ptype="general">연구진은 이 같은 한계를 극복하기 위해 ‘트윈필드 QKD’ 방식을 도입했다. 이 방식은 송신자 두 명이 각각 유사한 양자 상태의 신호를 만들어 중간 수신자에게 동시에 전송하고, 수신자는 이 신호들의 간섭 결과를 측정해 공개 채널로 결과를 전달한다. 송신자들은 이 정보를 바탕으로 동일한 암호키를 생성하게 된다. 중간 수신자는 간섭 결과만 측정하며, 실제 키에는 접근할 수 없어 높은 보안성을 유지할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="806eb71dbec98dccd245b0a0e7bcbf146994a2f420dbbb6291033ddc5c4df0dd" dmcf-pid="YFGIY4nbiW" dmcf-ptype="general">실험에서는 독일 프랑크푸르트와 켈에 각각 송신 노드를 설치하고, 중간 지점인 키르히펠트에 수신 노드를 두는 별 모양의 구조를 구성했다. 연구진은 냉각 없이도 가동되는 단일 광자 검출기를 사용해 초당 110비트의 키 분배에 성공했다. 또한 ‘오프 밴드 위상 안정화’ 기술을 도입해 전송 중 발생하는 위상 잡음을 줄여 신호 간섭 품질도 높였다.</p>
          <p contents-hash="f429a9d91e63c2665fbd6709f167ae247435cb275d0402a47261099196cfaa2f" dmcf-pid="G3HCG8LKRy" dmcf-ptype="general">이번 실험은 실제 통신 장비와 데이터센터 환경에서 양자통신 기술을 실현했다는 점에서 의미가 크다. 연구진은 “이번 실험 방식은 기존 상용 인프라와 완벽히 호환되며, 경제적인 방식으로 양자 인터넷과 분산형 양자컴퓨팅을 실현할 수 있는 핵심 기술로 발전할 수 있다”고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="3d9922f1b6759ab9330ad978c92b2ae99d31f912bc110710db6268836af37de5" dmcf-pid="H0XhH6o9LT" dmcf-ptype="general">신혜정 기자 arete@hankookilbo.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 한국일보. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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