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양자 키 분배 네트워크는 지면 진동을 정확하게 측정합니다.

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2022년 5월 18일 보고서

작성자: Bob Yirka, Phys.org

중국의 여러 기관과 연계된 연구진이 QKD(양자 키 분배) 네트워크를 사용하여 지면 진동을 정확하게 측정할 수 있다는 사실을 발견했습니다. Physical Review Letters 저널에 게재된 논문에서 이 그룹은 658km 거리에 걸쳐 트윈 필드, 광섬유 기반 QKD 네트워크의 구현을 설명합니다. 그들은 또한 네트워크가 지진이나 산사태와 관련된 지면 진동을 감지하는 수단으로 사용될 수 있다고 판단했습니다.

QKD 네트워크는 광자의 고유한 양자 특성을 활용하여 통신 장치 간에 전송되는 데이터를 암호화합니다. 양자 특성으로 인해 이러한 네트워크는 시스템 호스트가 활동을 인지하고 메시지 전송을 중단하지 않으면 해킹이 거의 불가능합니다. 이 기능 때문에 여러 국가의 과학자들이 널리 사용할 수 있도록 기술을 개선하기 위해 노력해 왔습니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 데이터 암호화 수단으로 광자가 간섭하는 방식을 활용하는 트윈 필드 광섬유 기반 QKD 네트워크를 개발 및 설치했으며 광섬유 네트워크가 감지에도 사용될 수 있다는 사실에 놀랐습니다. 지상 진동.

연구진은 연구에서 658km의 광섬유 케이블을 통해 암호화된 데이터를 성공적으로 전송하여 이전 거리 기록을 약 100km 연장했습니다. 이러한 네트워크에서는 키 분배가 올바르게 작동하려면 광섬유 케이블을 통과하는 빛의 위상 변동을 확인하고 케이블을 늘려 수정해야 합니다. 연구원들은 이러한 변동은 일반적으로 지면 진동으로 인해 발생한다고 지적했습니다.

이들 시스템 및 이와 유사한 다른 시스템에서는 별도의 광섬유 케이블을 사용하여 네트워크의 노드 간 주파수를 잠급니다. 연구원들은 두 번째 케이블의 타이밍 정보가 케이블을 따라 변동이 발생한 위치를 약 1km 이내까지 정확하게 결정할 수 있음을 발견했습니다. 이는 이들 시스템과 같은 시스템이 지상 진동 센서 역할을 하여 진행 중인 지진이나 산사태를 경고할 수도 있음을 시사합니다. 특히, 실제 적용을 위해서는 데이터 전송 속도를 향상시켜야 합니다.

추가 정보: Jiu-Peng Chen 외, 분산 진동 감지 기능을 갖춘 658km 광섬유에 대한 양자 키 분포, 물리적 검토 서한(2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.180502

저널 정보:실제 검토 편지

추가 정보: 저널 정보: 인용

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