시카고, 안전한 양자 인터넷을 향한 발걸음으로 양자 네트워크 확장 및 활성화

Nov 25, 2023

메러디스 포어

2022년 6월 16일

시카고대학교 프리츠커 분자공학과 소속 CQE(Chicago Quantum Exchange) 과학자들은 처음으로 시카고 시와 교외 연구실을 양자 네트워크로 연결했다고 발표했습니다. 국내에서 가장 긴 것 중 하나. 곧 학계와 업계에 공개될 시카고 네트워크는 양자 보안 기술을 위한 미국 최초의 공개 테스트베드 중 하나가 될 것입니다.

네트워크는 이제 Toshiba가 제공한 기술을 사용하여 양자 보안 프로토콜을 적극적으로 실행하고 있으며 시카고와 서부 교외 사이에 초당 80,000 양자 비트 이상의 속도로 광케이블을 통해 양자 키를 배포하고 있습니다. Toshiba의 프로젝트 참여로 시카고 네트워크는 학계, 정부 및 업계 간의 독특한 협력 관계가 되었습니다.

연구원들은 시카고 네트워크를 사용하여 결국 전국과 전 세계에 걸쳐 멀리 떨어져 있는 양자 컴퓨터를 연결할 새로운 통신 장치, 보안 프로토콜 및 알고리즘을 테스트할 것입니다. 이 연구는 통신, 컴퓨팅, 국가 안보에 지대한 영향을 미칠 국가 양자 인터넷을 향한 다음 단계를 나타냅니다.

2020년에 출시된 아르곤 국립연구소의 이미 89마일(144km) 양자 루프를 기반으로 새로운 35마일(56km) 확장이 구축되었습니다. 오늘 발표된 전체 네트워크는 이제 6개 노드와 124마일( 200km)의 광섬유 - 레몬트 교외에 있는 미국 에너지부의 아르곤 국립 연구소와 시카고 남부에 있는 두 건물(하나는 UChicago 캠퍼스에 있고 다른 하나는 시카고에 있는 CQE 본부) 사이에 양자 인코딩 정보를 전달하는 입자를 전송합니다. 하이드파크 인근. 이를 통해 시카고는 미국 최대 규모의 양자 네트워크 중 하나의 중심에 놓이게 되며 이 지역을 양자 연구의 선도적인 글로벌 허브로 더욱 공고히 할 것입니다.

"시카고 양자 네트워크는 연구자들에게 실제 환경에서 양자 정보를 전송하고 양자 보안 프로토콜로 현재 가능한 것의 경계를 넓힐 수 있는 전례 없는 기회를 제공합니다"라고 Liew Family 분자 공학 및 물리학 교수인 David Awschalom은 말했습니다. 시카고 대학(University of Chicago)은 Chicago Quantum Exchange의 이사이자 Argonne의 에너지부 국립 양자 정보 과학 연구 센터인 Q-NEXT의 이사입니다. "이 확장을 통해 학계, 업계 및 정부 연구소의 과학자들이 양자 통신에 대한 근본적인 이해를 발전시키고 안전한 양자 인터넷을 개발하기 위해 협력할 수 있습니다."

"이 네트워크는 그 범위가 인상적이지만 양자 네트워크가 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 실험의 테스트베드로서 훨씬 더 중요합니다. 우리는 CQE와 협력하여 양자 센서와 컴퓨터를 함께 연결하는 양자 네트워크 아키텍처 개발을 탐색할 수 있기를 기대합니다. 새롭고 흥미롭고 유용한 방식으로 말입니다."라고 Boeing 파괴적 컴퓨팅 및 네트워크 팀의 수석 과학자인 Jay Lowell은 말했습니다.

양자 컴퓨터의 부상은 엄청난 기회이자 근본적인 위협을 의미합니다. 일단 작동되면 일반 컴퓨터에서는 거의 불가능한 종류의 문제를 해결하여 현재 암호화를 쉽게 깨뜨릴 수 있을 것으로 예상됩니다. 지난 4월, 의회 의원들은 민감한 정보의 시기적절한 양자 증명 암호화에 우선순위를 두어 악의적인 행위자가 지금 데이터를 훔치고 더 강력한 양자 컴퓨터가 현실화되면 이를 해독할 수 없도록 하는 양자 사이버보안 대비법(Quantum Cybersecurity Preparation Act)을 도입했습니다.

과학자들은 양자 네트워크가 양자 역학의 법칙을 활용하여 사실상 "해킹할 수 없게" 만들 수 있다고 믿습니다. 전 세계 전문가들은 양자 보안 통신 네트워크의 구현이 21세기의 가장 중요한 기술 개척지 중 하나라는 데 동의했습니다.