리서치 하이라이트

1,120km가 넘는 얽힘(Entanglement) 기반의 안전한 양자 암호화(Quantum cryptography)

Nature 582, 7813

양자 키 분배(Quantum key distribution)는 원격 사용자간에 비밀 키를 공유 할 수 있게 하여 이론적으로 안전한 통신을 가능하게 한다. 이 기술 개발의 주요 문제점은 손실이며, 이는 약 100km까지의 안전한 분배 범위를 감소시킨다. 원칙적으로 신호를 전달하는 것이 가능하지만 전반적인 보안에 영향을 미치지 않으면 서 신호를 전달하는 것은 매우 어려운 일이다. 이에 대한 대안은 위성을 사용하여 얽힌 광자 쌍(Entangled pair of photons)을 지구의 두 명의 멀리 떨어져있는 사용자에게 직접 보내서 사용자 간의 안전한 연결을 가능하게 하는 것이다. 저자들은 초당 0.12 비트의 속도로 키 교환을 위한 안전한 채널을 설정하기 위해 Micius 위성에서 중국 Delingha와 Nanshan의 1,120km 떨어진 2개의 지상 관측소로 매우 효율적인 얽힘 분포(Entanglement distribution)를 달성하였다. 따라서 이 연구는 장거리에서 위성 기반 얽힘 보안 양자 키 분배(Satellite-based entanglement-secure quantum key distribution)를 달성하였다.