中 연구팀, 패턴 매칭 양자키 분배 실현

[동포투데이 김현나 기자] 9일, 중국 관영 신화통신에 따르면 최근 중국과학기술대학 연구팀은 칭화대학 연구팀과 합작해 처음으로 패턴 매칭 양자키 분배를 실현했다.

양자키 분배는 양자역학의 기본 원리를 기반으로 하며 이론적으로 무조건 안전한 비밀 통신을 실현할 수 있어 항상 학계의 연구 핫스팟이었다.

패턴 매칭 양자키 분배 프로토콜은 칭화대학 연구팀이 2022년 제안한 새로운 측정 장비 무관의 양자키 분배 프로토콜로, 원래의 측정 장비 무관의 프로토콜보다 코드화율을 크게 높일 수 있다. 이중 필드 양자키 분배 프로토콜과 위상 매칭 프로토콜에 비해 복잡한 레이저 주파수 잠금 기술이 필요하지 않아 비용을 절감하고 실제 적용 난이도를 낮추며 환경 노이즈에 대한 간섭 방지 능력이 더 좋은 것으로 평가되고 있다.

중국과학기술대학 연구팀은 칭화대학 연구팀이 제안한 패턴 매칭 양자키 분배 프로토콜을 기반으로 극대 우도 추정의 데이터 후처리 방법을 사용해 두 개의 독립 레이저의 주파수 차이를 정확하게 추정하여 파라미터 추정에 사용하고 중국 과학원 상하이 마이크로시스템 연구소팀이 개발한 고효율 단일광자 검출기를 결합하여 실험실 표준 광섬유 100km급, 200km급, 300km급 및 초저 손실 광섬유 400km급의 안전한 코드화를 실현하였다. 　　

연구 결과에 따르면 패턴 매칭 양자키 분배는 레이저 잠금 주파수 위상 잠금 기술이 필요하지 않은 조건에서 원거리에서 안전한 코드화를 실현할 수 있고 도시지역에서 높은 코드화율을 가질 수 있어 프로토콜 구현의 어려움을 크게 줄이고 향후 양자 통신 네트워크 구축에 큰 의미가 있다. 　　

관련 연구 결과는 최근 국제 권위 있는 학술지 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 게재됐다.