중국 물리학자들, 양자 97km 순간이동 성공 :: [대기원시보] 변화하는 세상을 보는 새로운 시각

중국 물리학자들, 양자 97km 순간이동 성공: 기존 기록 6배 갱신, 암호화 위성 통신 실현 가능성 높여; 2012.06.04 19:33 등록

벨린다 맥컬럼 기자

<IMG style="MARGIN: 4px 8px" align=center src="http://222.239.76.90/PEG/13388059736860.jpg">알버트 아인슈타인은 양자 얽힘을 ‘유령 같은 원격 작용’이라고 했다. 두 물체가 완전히 떨어져 있더라도 하나의 물체에 영향 주는 인자들이 또한 다른 물체에 영향 준다는 것이다. 이 때 하나의 물체는 다른 하나가 있다는 것을 인식하지 못한다. Ferdinand Schmutzer
 
중국 물리학자들이 양자 순간이동 기록을 갱신, 암호화된 위성 통신 실현 가능성을 한층 높였다.
 
상하이의 한 대학 연구팀이 양자 얽힘(quantum entanglement)을 이용, 광양자(빛의 입자)를 97km 떨어진 곳까지 보내며 2010년 최고기록인 16km를 갱신했다.
 
양자 얽힘에 따르면, 두 물체 혹은 양자입자들은 연결돼 있지만 하나의 물체는 다른 하나가 있다는 것을 인식하지 못한다. 또 두 물체가 완전히 떨어져 있어도 하나에 영향 주는 인자들이 다른 하나에도 영향 준다. 알버트 아인슈타인은 이를 ‘유령 같은 원격작용’이라고 불렀다.
 
양자 순간이동은 전통적인 순간이동(염력이동)과 다르다. 입자들은 연결돼 있지만 실제로 이동하지는 않으며, 암호화된 정보는 교란 받지 않고 전달될 수 있다.
 
연구자들은 지난 5월 발표한 논문(Teleporting independent qubits through a 97 km free-space channel) 개요에서 “장거리 양자 순간이동은 특히 흥미롭다. 그 궁극적 목표 중 하나는 양자 커뮤니케이션의 실현이다”고 밝혔다.
 
과학자들은 중국에서 가장 큰 호반인 칭하이 호수(靑海湖) 너머로 정보를 보내기 위해 모으기(획득하기), 겨누기, 추적하기(Acquiring Pointing and Tracking: APT)기법을 썼다. 해발 3000m 고지에 위치한 칭하이 호수는 기상상태에 따른 대기의 영향이 적어 실험에 비교적 적합했다.
 
연구자들은 원활한 전송을 위해 1.3와트(W) 레이저와 강한 양자를 썼다. 쌍으로 얽혀있는 양자들은 떨어져 있는 두 장소에서 동시에 나타났다. 빔이 퍼지면서 양자 표면이 손상되기도 했지만, 4시간 동안 호수 건너편으로 1171개 양자가 이동했다. 2010년 실험보다 10배가 증가한 수치다.
 
연구자들은 이번 실험에 대해 “지상에서 인공위성으로 송신하는 데이터가 다수 손실되더라도 양자 순간이동이 가능하다는 것을 보여준다”고 결론지었다.
 
연구자들은 “나아가 우리의 APT 시스템은 불규칙하게 운동하는 고주파와 초정밀 입자를 추적하는 데 쓰일 수 있다”며 “향후 인공위성에 기반한 초장거리 양자 커뮤니케이션에 중요하다”고 언급했다.