판젠웨이 중국 과학기술원 원사가 주도하는 중국과학기술대학 연구팀은 양자통신위성 '지난 1호'로 중국 베이징과 남아프리카공화국 케이프타운 간 양자키분배(QKD) 실험에 성공했다고 19일(현지시간) 국제 학술지 '네이처'에 발표했다.
중국은 지난 2016년 세계 최초의 양자통신위성 '묵자호'를 발사해 7600㎞ 구간에서 양자통신에 성공한 데 이어 이번에 최장 기록을 스스로 갈아 치워 양자통신의 새로운 가능성을 보여줬다.
양자키분배는 송신자와 수신자가 양자 상태의 암호 키를 서로 주고 받는 차세대 양자통신 기술이다. 제3자가 도청을 시도하면 양자 상태가 깨져 도청 여부를 실시간으로 탐지할 수 있다.
중국 연구팀은 베이징 시내 건물 옥상에 설치된 송신 지상국에서 남아공 케이프타운 스텔렌보스대에 설치된 수신 장치까지 암호화한 신호로 만리장성 사진 등을 전송한 뒤 이를 성공적으로 풀었다. 이번 실험을 통해 지구 반대편까지 안정적으로 양자 암호키를 전송할 수 있음을 입증했다.
기존 위성에비해 성능과 효율을 획기적으로 높였다. 지난 1호는 기존 양자 통신에 사용되는 마커스 위성보다 무게는 10배 가볍고 비용은 45배나 저렴하고, 지상 수신장비도 1만3000㎏에서 100㎏ 수준으로 소형화했다. 연구팀은 2026년까지 중국통신과 협력해 4기의 추가 소형위성을 발사해 양자통신을 상용화할 예정이다.
위성을 활용한 양자통신은 광자가 대기 중을 통과할 때 손실이 낮아 지구의 모든 지점을 연결하는 통신을 중계할 수 있다. 현재 일부 국가의 금융기관과 정부 기관은 광섬유를 활용한 유선 방식으로 QKD 기술을 활용하고 있다.
알렉산더 링 싱가포르국립대 교수는 "이번 실험은 글로벌 양자 키 분배 네트워크의 실현 가능성을 보여준 중요한 이정표"라고 평가했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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