5백 킬로미터를 넘다.
본지의 허페이 6월 25일자 (기자 창허 통신원 계운안)중국과학기술대학 판젠웨이(潘建偉) 원사팀과 파트너가 중국과학원 상하이 웨이시스템스 유리싱팀이 고안된 초전도 검출기를 이용하여 '제청간선' 현장 광케이블을 기반으로 현장 장거리 고성능 단광자 간섭 기술을 뚫고 두가지 기술력으로 각각 428km와 511km의 듀얼 퀀텀키를 개발하고 세계 현장 광섬유 양자 비밀 통신 신기록을 수립하였다.연구결과는 '물리리뷰 속보'와 '네이처·광자학'에 각각 발표됐다.
양자 복제 불가원리는 양자 비밀키 배포의 무조건적인 안전성을 보장한다.그러나 양자 비밀키 분할은 고전적인 광통신과 같을 수 없으므로 빛의 확대로 전송을 중계하고 거리감때문에 광섬유 손실에 대한 제한을 받는다.
듀얼 퀀텀 키 배포 규정은 전통적인 규약보다 원격 퀀텀 키에 적합한다.앞서 판젠웨이 팀은 이미 실험실에서 500킬로미터가 넘는 양자 비밀키 분할의 인증을 실현하였다.그러나 실제적 까다로운 환경에서는 듀얼 퀀텀 키 배포가 매우 어렵다.실험실 안에서는 온도와 진동, 사람의 활동으로 인한 소리 등의 소음을 효과적으로 격리할 수 있지만 이러한 요소들이 현장환경에서는 불가피할 수 밖에 없다.
양자 키 배포 협약을 기반으로 판젠웨이 팀이 시주파 전송 기술 및 레이저 주입,잠금 기술, 현장을 몇 백 킬로미터 떨어진 두 개의 독립 레이저를 튕겨 내는 것을 발전하였다. 또한 현장의 복잡한 링크 환경에 맞춰 광섬유 길이 및 편진변화 실시간 보상시스템을 개발하였습니다.현장 광케이블에서의 다른 업무의 혼선에 대해서는 양자 키 배분 광원의 파장을 세심하게 설계하고 협대역 필터를 통해 혼잡 소음을 걸러다.마지막으로 높은 수율의 저소음 단광자 검출기를 결합하여 현장에서 무중계 광섬유 양자 키 배포를 위한 안전 코덱 거리를 500km 이상으로 늘렸다.
이번 연구 성과는 현장의 광섬유 무중계 양자 키 배포 최대 거리 신기록을 성공시켰다.500킬로미터의 광섬유 코드율은 전통적인 무중계 양자밀도의 키 배포에 제한된 코드 레이아웃 한계를 깨뜨렸다.실제 환경에서는 듀얼 퀀텀 키 배포가 가능함을 증명하고 장거리 광섬유 양자 네트워크를 실현할 수 있는 길을 열어 놓았다.
광명일보/2021년/6월/26일/001면
