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미국 에너지부의 Fermilab팀은 실행 가능한 양자인터넷을 향한 이정표를 제공했다. 양자인터넷은 절대적으로 안전하고 초고속 연결을 통해 속도와 보안 측면에서 주요 이점을 제공하며 이것은 글로벌 커뮤니케이션을 수행하는 방법을 재정의할 기술을 구축하는 과정에서 중요한 성과이다.

https://www.futuretimeline.net/blog/2020/12/18-future-quantum-internet-2030.htm

JM Kim | 기사입력 2020/12/30 [22:59]

미국 에너지부의 Fermilab팀은 실행 가능한 양자인터넷을 향한 이정표를 제공했다. 양자인터넷은 절대적으로 안전하고 초고속 연결을 통해 속도와 보안 측면에서 주요 이점을 제공하며 이것은 글로벌 커뮤니케이션을 수행하는 방법을 재정의할 기술을 구축하는 과정에서 중요한 성과이다.

https://www.futuretimeline.net/blog/2020/12/18-future-quantum-internet-2030.htm

JM Kim | 입력 : 2020/12/30 [22:59]

 

이번 달에는 미국 에너지부에서 운영하는 국립연구소인 Fermilab의 과학자들과 그들의 파트너들은 그 목표를 실현하기위한 중요한 조치를 취했다. 팀은 처음으로 90% 이상의 충실도로 광자 큐비트(광량)의 지속적이고 장거리(44km) 순간 이동을 시연했다. 이러한 큐비트는 최첨단 단일 광자탐지기와 기성 장비를 사용하여 광섬유 네트워크를 통해 순간 이동되었다. 새로운 연구는 PRX Quantum의 오픈 액세스 논문에 나타난다.

 

 

 

Fermilab 양자과학 프로그램의 책임자이자 이 논문의 공동 저자 중 한 명인 Panagiotis Spentzouris는 "우리는 이러한 결과에 감격했다."고 말했다. "이것은 우리가 글로벌 커뮤니케이션을 수행하는 방법을 재정의 할 기술을 구축하는 과정에서 중요한 성과이다."

 

 

 

양자순간이동은 한 위치에서 다른 위치로 양자상태를 "분리 된"전송이다. 큐비트의 양자순간이동은 양자 얽힘을 사용하여 달성되며, 두 개 이상의 입자가 서로 불 가분하게 연결된다. 얽힌 쌍이 두 위치 간에 공유되면 두 위치 간의 거리에 관계없이 인코딩 된 정보가 순간 이동된다.

 

 

 

따라서 이러한 입자 상호작용이 기존 데이터 처리 및 전송을 대체하는 양자인터넷은 절대적으로 안전하고 초고속 연결을 통해 속도와 보안 측면에서 주요 이점을 제공한다.

 

 

 

이 새로운 연구를 위해 과학자들은 1.5 마이크론의 파장에서 빛의 타임 빈 (또는 도착 시간) 큐비트의 양자순간이동을 수행했다. 이 접근 방식은 오늘날 통신 산업에서 사용하는 것과 동일한 저 손실 광섬유 케이블을 통해 이동하는 광자에 매우 적합하다.

 

 

 

Fermilab, AT & T, Caltech, Harvard University, NASA 및 University of Calgary의 연구원을 포함하는 공동 팀은 Caltech Quantum Network (CQNET) 및 Fermilab Quantum Network (FQNET)의 두 시스템에서 큐 비트를 성공적으로 텔레포트했다. 두 시스템 모두 거의 자율적인 데이터 처리 기능을 갖추고 있으며 기존 통신 인프라 및 새로운 양자처리 및 저장장치와 호환된다. 연구원들은 이를 사용하여 충실도 및 얽힘 분포 속도를 개선하고 있다.

 

 

 

 

이미지 출처: Fermilab 

 

 

 

Caltech의 물리학 교수인 Maria Spiropulu는 "지속가능하고 고성능이며 확장 가능한 양자순간이동 시스템에서 이 이정표를 달성하게 되어 매우 자랑스럽다. 결과는 2021년 2분기까지 완료될 것으로 예상되는 시스템 업그레이드를 통해 더욱 개선될 것이다."고 말한다.  

 

이 돌파구는 미국 에너지부가 향후 10년 내에 프로토 타입 네트워크를 구축할 것으로 예상되는 국가 양자인터넷에 대한 청사진을 공개한 지 불과 몇 달 만에 나온 것이다. 양자 연구의 선도적인 글로벌 허브 중 하나가 된 시카고 지역은 이 새로운 네트워크에서 중심적인 역할을 할 것이다.

 

 

 

Spentzouris는 "이 데모를 통해 우리는 시카고 지역 대도시 양자 네트워크 구축을 위한 기반을 마련하기 시작했다."고 말했다.

 

 

 

일리노이 익스프레스 양자 네트워크라고 불리는 Chicagoland 네트워크는 Fermilab이 Argonne National Laboratory, Caltech, Northwestern University 및 업계 파트너와 협력하여 설계하고 있다.

 

 
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