중국 과학자, 세계 최초로 대규모 양자 키 네트워크 구축
전문가 해설
양자칩과 양자네트워크 기술에서 중요한 돌파구가 나왔다고 합니다. 국제 학술지 《네이처》는 2월 12일 새벽, 중국 과학자들이 세계 최초로 집적 광양자칩 기반의 대규모 양자 키 분배 네트워크를 구축했다고 발표했습니다. 이 네트워크는 20개의 칩 사용자 간 병렬 통신을 지원하며, 3700km에 달하는 네트워크 능력을 갖추어 국제적으로 선도적인 수준에 도달했습니다. 양자 키 분배는 양자 상태를 통해 암호 키를 전달하여 통신 보안을 확보하는 기술로, 기존에는 주로 점대점 방식에 머물렀습니다. 그러나 이번 연구에서는 고성능·전기능 통합 광양자칩을 개발하여 다중 사용자 네트워크를 구현하는 데 성공했습니다. 베이징대 물리학과 왕젠웨이 교수와 중국과학원 공치황 원사가 이끄는 연구팀은 칩의 균일성과 대량 생산 가능성을 입증했으며, 이는 향후 더 긴 거리와 더 많은 사용자 네트워크로 확장할 수 있는 기반을 마련했습니다. 《네이처》의 심사위원들은 이 성과가 양자통신 분야에 큰 영향을 미칠 것이라고 평가했습니다.
저의 시각으로 볼 때, 이번 성과는 중국이 양자기술을 국가 전략 차원에서 집중적으로 육성하고 있다는 점을 보여줍니다. 양자통신은 금융·국방·정부 통신 등 보안이 핵심인 분야에서 활용 가치가 매우 크며, 중국이 세계 최초로 칩 기반 대규모 네트워크를 구현했다는 것은 기술 자립과 글로벌 경쟁력 확보에 있어 중요한 이정표입니다. 특히 칩의 대량 생산 가능성이 확인된 것은 양자기술을 실험실 수준에서 산업화 단계로 끌어올리는 전환점이라 할 수 있습니다.
저의 시각으로 볼 때, 이번 성과는 중국이 양자기술을 국가 전략 차원에서 집중적으로 육성하고 있다는 점을 보여줍니다. 양자통신은 금융·국방·정부 통신 등 보안이 핵심인 분야에서 활용 가치가 매우 크며, 중국이 세계 최초로 칩 기반 대규모 네트워크를 구현했다는 것은 기술 자립과 글로벌 경쟁력 확보에 있어 중요한 이정표입니다. 특히 칩의 대량 생산 가능성이 확인된 것은 양자기술을 실험실 수준에서 산업화 단계로 끌어올리는 전환점이라 할 수 있습니다.
요약
중국 북경대 연구팀이 국제 최초로 집적 광양자칩 기반 대규모 양자키분배 네트워크를 구축했다고 네이처지가 발표했다. 이 네트워크는 20개 칩 사용자의 병렬 통신을 지원하고 3,700km의 조망 능력을 갖춰 국제 선도 수준에 달했다. 양자키분배는 양자상태로 암호키를 전송해 통신 보안을 확보하는 기술로, 이번 성과는 양자통신 시스템의 소형화와 실용화에 중요한 의미를 갖는다.
新华社记者 魏梦佳
量子芯片与量子网络技术迎来重要突破。国际学术期刊《自然》2月12日凌晨在线发表一项最新成果:我国科学家成功构建国际首个基于集成光量子芯片的大规模量子密钥分发网络。这一量子网络支持20个芯片用户并行通信,组网能力可达3700公里,在芯片用户规模与组网能力上均达国际领先水平。
量子密钥分发是通过量子态传输密钥,实现信息加密,确保通信安全性。双场量子密钥分发因适用于远距离量子通信、支持探测器端资源共享等优势,成为量子密钥分发的一种先进技术。然而,由于对光源与调制器件的性能要求极高,所需要的硬件芯片化集成难以突破,这项技术目前多数用于点对点的量子密钥分发,多用户、大规模的网络系统实现面临挑战。
北京大学物理学院教授王剑威、中国科学院院士龚旗煌等所带领的研究团队,研发出系列高性能、全功能集成的光量子芯片,并在此基础上成功构建包含20个量子芯片节点的双场量子密钥分发网络。
王剑威说,这是国际上20余年来首次展示基于光量子芯片的量子密钥分发网络。实验表明,团队研发的光量子芯片在晶圆级制备中具备高度均一性,有望实现低成本的批量生产,为构建更长距离、更多用户的量子密钥分发网络奠定了技术基础。
“量子密钥分发芯片网络是迈向系统小型化、设备实用化的重要路径之一。”他表示,高性能、低成本的光量子芯片,在推动量子网络大规模应用方面极具潜力。
《自然》审稿人认为,这项工作是量子芯片与量子网络技术的重要进展,所展示的量子芯片网络具备显著的大规模扩展能力,“无疑将对量子通信领域产生重要影响”。
“这是集成光量子技术推动量子通信发展的范例。”龚旗煌认为,这项成果为构建大规模量子通信芯片网络提供了可行方案,对促进量子通信系统的小型化、实用化与规模化发展具有重要意义。
量子芯片与量子网络技术迎来重要突破。国际学术期刊《自然》2月12日凌晨在线发表一项最新成果:我国科学家成功构建国际首个基于集成光量子芯片的大规模量子密钥分发网络。这一量子网络支持20个芯片用户并行通信,组网能力可达3700公里,在芯片用户规模与组网能力上均达国际领先水平。
量子密钥分发是通过量子态传输密钥,实现信息加密,确保通信安全性。双场量子密钥分发因适用于远距离量子通信、支持探测器端资源共享等优势,成为量子密钥分发的一种先进技术。然而,由于对光源与调制器件的性能要求极高,所需要的硬件芯片化集成难以突破,这项技术目前多数用于点对点的量子密钥分发,多用户、大规模的网络系统实现面临挑战。
北京大学物理学院教授王剑威、中国科学院院士龚旗煌等所带领的研究团队,研发出系列高性能、全功能集成的光量子芯片,并在此基础上成功构建包含20个量子芯片节点的双场量子密钥分发网络。
王剑威说,这是国际上20余年来首次展示基于光量子芯片的量子密钥分发网络。实验表明,团队研发的光量子芯片在晶圆级制备中具备高度均一性,有望实现低成本的批量生产,为构建更长距离、更多用户的量子密钥分发网络奠定了技术基础。
“量子密钥分发芯片网络是迈向系统小型化、设备实用化的重要路径之一。”他表示,高性能、低成本的光量子芯片,在推动量子网络大规模应用方面极具潜力。
《自然》审稿人认为,这项工作是量子芯片与量子网络技术的重要进展,所展示的量子芯片网络具备显著的大规模扩展能力,“无疑将对量子通信领域产生重要影响”。
“这是集成光量子技术推动量子通信发展的范例。”龚旗煌认为,这项成果为构建大规模量子通信芯片网络提供了可行方案,对促进量子通信系统的小型化、实用化与规模化发展具有重要意义。