세계 최초의 통합 양자 통신 네트워크

중국 과학자들은 세계 최초의 통합 양자 통신 네트워크 지구상에있는 700 개 이상의 광섬유 케이블을 두 개의 위성에 연결하여 만들었습니다. 길이는 4600km가 넘으며 베이징에서 상하이까지 사용자를 연결합니다. 이는 세계에서 가장 큰 네트워크이며 데이터 보안 측면에서 중요한 단계입니다. 허페이 과학 기술 대학의 Jianwei Pan, Yuao Chen 및 Chengzhi Peng은 "자연"(http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-03093-8). 그들은 미래에 유사한 통신 기술의 글로벌하고 실용적인 응용에 희망을줍니다.

이미지 출처 : Pixabay

양자 통신

양자 통신이란 무엇입니까? 양자 신호를 사용하여 데이터를 전송하므로 도난이 사실상 불가능합니다. 현대 인터넷이 직면 한 가장 큰 문제 중 하나, 즉 해킹 공격에 대한 취약성을 해결합니다.

양자 물리학은 "녹채"입자의. 단순한 방식으로, 두 개의 입자가 서로 너무 강하게 연결되어있어 항상 쌍둥이 모양을 가지고 있다고 말할 수 있습니다. 하나를 조작하려고 시도하면 위치에 관계없이 다른 입자도 즉시 변경됩니다. 이 조합은 즉시 차단되고 공격 된 신호가 해결되기 때문에 해커 공격을 불가능하게 만듭니다.

양자 통신의 핵심은 입자의 양자 상태를 사용하여 XNUMX과 XNUMX의 시퀀스를 생성하는 양자 키 분포 (QKD)입니다. 발신자와 수신자 간의 모든 차단 시도는이 순서 (키)를 변경하고 즉시 알 수 있습니다. 기존 데이터 암호화 (예 : 블록 체인 기술)와 달리 양자 통신 절대적으로 안전합니다. 은행, 군대 또는 정부 이체 용입니다. 주요 인프라 정보 예정된.


QKD를위한 인프라

그러나, 그 QKD 기술 특히 범위와 관련하여 상당한 제한이 있습니다. 지금까지 광섬유로 단 몇 백 킬로미터의 거리, 위성 및 지상국으로 약 천 킬로미터의 거리에서 데이터 전송을 가능하게했습니다. 2016 년 중국은 세계 최초의 양자 통신 위성 (QUESS)2.600km 떨어진 두 개의 지상국 사이에서이 기술을 사용할 수있었습니다. 2017 년에는 베이징과 상하이 간의 QKD를 위해 2.000km 이상의 전용 광섬유 네트워크가 완성되었습니다.

지상파 광섬유 네트워크와 위성 연결은 신뢰할 수있는 중계기의 도움으로 통합되었습니다. 이를 통해 주 및 지역 은행, 지방 자치 단체 에너지 네트워크 및 정부 웹 사이트를 포함하여 중국 전역의 150 명 이상의 사용자에게 서비스를 제공하는 통신 네트워크를 구축 할 수있었습니다.

중국 연구자들의 연구는 양자 통신 기술이 미래에 대규모로 실용화 될 수 있음을 증명합니다. 또한 글로벌 양자 통신 네트워크 국가 네트워크가 통합되고 대학, 기관 및 기업이 함께 모여 해당 프로토콜 및 장치를 표준화 할 때 만들어집니다.

효율성 향상

최근 몇 년 동안 중국 팀은 네트워크 성능을 집중적으로 테스트하고 개선했습니다. 연구원들은 주파수를 결정하는 데 성공했습니다. QKD 키 생성g를 초당 40kb로 47,8 배로 늘리고 지상 기반 키 전송의 범위를 늘립니다.
양자 네트워크의 추가 개발은 오스트리아, 이탈리아, 러시아 및 캐나다의 연구자들에게 흥미 롭습니다. 무엇보다도 그들은 위성을 QKD 데이터 전송 훨씬 더 먼 거리에서.