기록적인 12,900km 초보안 양자 위성 링크

남아프리카와 중국의 과학자들이 12,900km에 달하는 세계에서 가장 긴 대륙간 초보안 양자 위성 링크를 성공적으로 구축했습니다. 저궤도로 발사된 중국의 양자 마이크로위성 Jinan-1을 사용하여 이 이정표는 남반구에서 구축된 최초의 양자 위성 통신 링크를 나타냅니다.

이 시연에서는 양자 키 분배(QKD)를 통해 실시간으로 양자 키를 생성하여 중국과 남아프리카의 지상국 간에 전송되는 이미지를 일회용 패드 암호화를 통해 안전하게 암호화할 수 있었으며, 이는 해독이 불가능하다고 간주됩니다.

스텔렌보스 대학교(남아프리카)와 중국 과학기술대학교의 과학자들 간의 협력 연구 이니셔티브에서 이루어진 이 선구적인 실험의 결과가 오늘 Nature 에 게재되었습니다.

스텔렌보스의 이상적인 환경 조건(맑은 하늘과 낮은 습도) 덕분에 현지 지상국은 단일 위성 통과 동안 107만 보안 비트의 뛰어난 키 생성률을 달성할 수 있었습니다.

양자 통신은 양자 역학의 기본 원리를 활용하여 매우 안전한 정보 전송을 보장합니다.

중요한 구성 요소인 양자 키 분배는 단일 광자를 사용하여 보안 키를 인코딩하고 전송합니다.

단일 광자는 양자 상태를 변경하지 않고는 가로채거나 복사하거나 측정할 수 없기 때문에 이 기술은 강력한 적대자에게도 비할 데 없는 보안을 제공합니다.

중국은 양자 물리학자 젠웨이 판 교수의 지도를 받아 양자 통신 기술 분야에서 인상적인 성과를 거두었습니다.

이 나라의 광범위한 양자 인프라에는 베이징에서 상하이까지 주요 도시에 걸쳐 32개의 신뢰할 수 있는 노드를 연결하는 2,000km 지상 광섬유 기반 양자 네트워크가 포함됩니다.

Juan Yin 교수는 중국 최초의 양자 위성인 Micius를 개발하는 데 중요한 역할을 했습니다. Micius는 이전에 획기적인 위성 기반 양자 링크를 시연했는데, 여기에는 2017년에 중국과 오스트리아를 잇는 7,600km 대륙간 링크도 포함되었습니다.

이번 남아프리카-중국 협력에서도 Juan Yin 교수는 다시 중국 연구팀을 이끌었습니다.

스텔렌보스 대학교 물리학과의 남아프리카 연구팀은 양자 위성 링크를 성공적으로 구축한 책임 있는 실험자 야세라 이스마일 박사가 이끌었습니다. 스텔렌보스 대학교의 데이터 과학 및 계산 사고 학교의 양자 컴퓨팅 교수이자 국립 이론 및 계산 과학 연구소(NITheCS) 소장인 프란체스코 페트루치오네 교수는 남아프리카에서 양자 통신을 개척했으며, 특히 더반에서 세계 최초의 광섬유 양자 통신 네트워크 중 하나를 개발했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250319142833.htm