中 위성 양자통신 상용화 성큼, 남아공과 시험 교신 성공

[베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 위성 양자 통신을 통해 전 세계적으로 도·감청이 원천적으로 불가능한 양자 통신망을 구축하는 데 성큼 다가섰다.

중국과학기술대학(USTC)의 연구팀은 전 세계 최초로 소형화된 양자 위성과 경량화된 지상 기지국의 실시간 양자 통신 시험에 성공했다고 중국 관영 CCTV가 20일 전했다. 해당 연구 성과는 국제 학술지인 '네이처'에 등재됐다.

중국은 2017년 양자 통신을 위한 '묵자(墨子)호'를 활용해 세계 최초로 위성과 지상 간의 양자 통신에 성공한 바 있다. 다만 묵자호는 비용이 높아서 전 세계를 커버할 수 없다는 단점이 있었다.

중국과기대 연구팀은 묵자호 위성 무게의 1/10 수준인 약 23kg의 소형 양자 위성을 개발해 냈다. 이 양자 위성은 묵자호에 비해 광원 주파수가 6배 증강됐다. 양자 키 생성 속도 역시 대폭 높아졌다.

또한 연구진은 지상 기지국 시스템도 경량화했다. 과거 양자 통신 기지국은 약 13톤의 무게에 달했지만, 연구진은 100kg 수준에 불과한 기지국을 개발해 냈다. 무게가 가벼운 만큼, 도시는 물론 산악과 고원 등지에 빠르게 배치할 수 있다. 이론적으로는 이동식 양자 통신도 구축할 수 있다.

중국과기대 연구진은 남아프리카공화국 스텔렌보스대학과 양자 통신 테스트를 했으며, 그 결과 암호화된 데이터를 송수신하는 데 성공했다.

연구팀은 베이징 기지국에서 1만 2900km 떨어진 남아공 스텔렌보스 기지국과의 위성 양자 통신을 시도했으며, 양자 위성은 초당 평균 2.5억 개의 신호 광자를 송신했고, 양자 키를 분배했으며, 기지국은 각각 암호화된 데이터를 송수신했다.

연구진은 "다수의 소형 양자 위성을 발사해 양자 별자리를 구축한다면 대규모 양자 통신 네트워크를 상용화할 수 있을 것"이라며 "이 기술은 글로벌 양자 인터넷 배치를 위한 새로운 방법을 제시했다"고 평가했다.

중국과기대가 개발한 양자 통신 개념도 [사진=중국과기대]

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