본문 바로가기

양자상태 평가·측정 가능한 정밀측정기술 개발 성공

기존 기술에 비해 최대 5배 이상 정확해

양자상태 평가·측정 가능한 정밀측정기술 개발 성공
단발 측정 및 학습을 이용한 자원효율적인 양자상태 정밀측정 개념도 및 실험 구성도


[산업일보]
양자상태 정밀측정기술은 양자정보 기술의 신뢰성을 검증하기 위한 핵심기술이다. 양자암호통신을 포함한 양자정보 기술 산업 분야에서 널리 활용할 수 있다.

양자정보기술에서 측정은 그 자체가 정보처리 과정의 일부이기도 하다. 측정 행위가 측정 대상인 양자상태에 영향을 주고, 이런 상호작용을 양자컴퓨터의 계산 과정이나 양자통신에 활용하기 때문이다. 부정확한 측정은 정보의 오류를 유발하며, 응용기술은 본래 목적을 달성할 수 없다.

양자상태를 정밀하게 측정하려는 연구는 꾸준히 수행돼왔다. 그러나 원자나 광자 같은 양자역학적 입자들을 직접 측정하는 양자기술의 특성상, 측정 대상의 수가 많지 않아 정밀도가 제한적이다.

이에 국내 연구진이 양자통신과 양자컴퓨팅에 쓰이는 정보 단위인 큐비트 상태를 평가하는 기술을 개발하고 세계 최고 수준의 정확도를 달성하는 데 성공했다.

KRISS, 한양대, 고등과학원, ETRI 공동 연구진은 기존의 방법보다 훨씬 단순한 규칙을 활용, 시간 소요가 거의 없는 머신러닝 방법론을 개발했다. 이론적으로 최적의 자원효율성을 가지면서, 기존의 기술들이 달성하지 못한 수준의 정확도(<10-5)로 단일광자 큐비트 측정이 가능함을 실험으로 입증했다. 이는 기존 결과보다 적어도 5배 이상의 정확도를 갖는다.

이 기술의 대표적 예로, 인공위성 양자암호통신의 송신부와 수신부의 기준 축을 실시간으로 정렬·보정하는 작업에 적용할 수 있다.

우주 위성에서 활용되는 양자통신은 광자들의 편광을 이용해 양자정보를 전송하는데, 기준축 정렬의 부정확도에 따라서 암호키 분배율이 떨어지거나 분배 자체가 불가능해질 수 있다. 연구진이 개발한 기술은 복잡한 계산 없이 빠른 광정렬을 수행할 수 있어 이런 문제점을 해결할 수 있다.

KRISS 이상민 책임연구원은 “이번 연구결과는 양자통신 장치의 최적화와 같은 양자응용기술의 실질적인 속도 향상에도 기여할 것으로 기대된다”라고 밝혔다.
김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.

이 기자의 다른기사 보기 >
ad광고추천제품

0 / 1000

추천제품

1/9

가상화폐 시세

loader
Bitcoin logo icon

비트코인

%
Ethereum logo icon

이더리움

%
Ripple logo icon

리플

%
Provided by Bithumb logo icon