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[신화망 베이징 8월 10일] (둥루이펑(董瑞豐), 쉬하이타오(徐海濤) 기자) 중국과학원은 10일 새벽에 ‘묵자호(墨子號)’ 양자과학 실험위성이 2년에 걸쳐 완성하기로 예정된 과학연구 목표를 1년 만에 달성했다고 발표했다. 바이춘리(白春禮) 중국과학원 원장은 일련의 성과는 국제적으로 거대한 명성을 얻었고 양자통신 분야에서의 중국의 연구가 전면적으로 글로벌 선두 지위에 처하게 되었음을 의미한다고 말했다.

위성에서 지면의 양자 키 분배까지 그리고 지면에서 위성까지의 양자 장거리 이동이 ‘묵자호’가 최신 달성한 과학연구 목표이다. 중국과학기술대학 판젠웨이(潘建偉), 펑청즈(彭承志) 가 거느린 연구팀과 중국과학원 상하이(上海)기술물리연구소 등 부서가 공동으로 완성한 이상 중요한 성과는 국제적으로 권위적인 학술지 ‘내추럴’의 관영 사이트에 발표되었다.

천체와 지구 간 고속 양자 키 분배 실험은 위성에서 양자 신호를 발송하고 지면에서 접수하는 방식을 취했고 ‘묵자호’ 양자위성이 관내 통과 시, 허베이(河北) 싱룽(興隆)에 위치한 지면 광학센터와 광회선을 형성하며 통신거리는 645~1,200km인 것으로 밝혀졌다. 유인 상태의 양자 광원은 매초에 평균 4,000만개의 신호 광양자를 발송할 수 있고 한번의 궤도 통과 접속 실험을 통해 300kbit의 안전 양자 키를 생성할 수 있으며 평균 비트 전송률은 1.1kbit/초(kbps) 이다.

판젠웨이는 이 성과는 지구 전체를 커버하는 양자 비밀 통신 네트워크를 구축하는데 견실한 기술 기반을 마련했고 천체와 지구 간 양자 키 분배를 토대로, 위성을 든든한 중계로 지구 상 임의 두 지점의 양자 키 공유를 실현할 수 있어 양자 키 분배의 범위를 지구 전체로 확대할 수 있다고 소개했다.

‘내추럴’지의 원고 심사자는 천체와 지구 간 양자 키 분배와 관련된 성과는 “이 분야의 이정표다”고 말했다.

지구와 천체 간 양자 원거리 이동 실험은 지면에서 얽힌 광자를 발사하고 우주에서 접수하는 방식으로 ‘묵자호’ 양자 위성이 관내 통과 시, 해발 5,100m의 시짱(西藏) 아리(阿裡)에 위치한 지면과 광회선을 형성한다. 지면 광원은 매초에 8,000개 양자 원거리 이동 사례를 생성해 지면에서 위성으로 얽힌 광자를 발사한다. 실험의 통신거리는 500~1,400km 이고 6개의 발사 대기 중인 얽힌 광자는 모두 99.7%의 신뢰도로 전통 의미의 극한을 초과했다.

판젠웨이는 같은 길이의 광섬유에서 이 작업을 중복했을 때, 3800억 년이 지나야 하나의 사례를 관측할 수 있지만 이번의 연구 성과는 향후 공간 척도 양자통신 네트워크 연구의 전개와 공간 양자 물리학 및 양자 인력 실험·검증 등 연구에 신빙성 있는 기술 기반을 마련했다고 소개했다.

‘내추럴’지의 원고 심사자는 이 성과는 원거리 양자 통신을 탐색하는 과정에서의 중대한 돌파를 의미한다고 평가했다.

원문 출처:신화사