중국, 양자 통신 실험 위성 발사 성공

중국, 양자 통신 실험 위성 발사 성공

 

● 중국의 과학 기술대 연구진은 양자 통신 실험 위성 ‘묵자’(墨子)호를 이용해 칭하이 더링하 기지와 1200㎞ 떨어진 윈난 리장 기지에 양자 얽힘 상태의 광자(빛 알갱이)를 전송하는 데 2017년 06월 성공했다. 해킹이 원천적으로 불가능한 양자 암호 통신을 이용해 가장 먼 거리까지 신호를 주고받은 것이다. 중국의 양자 실험은 양자 얽힘의 공간적 거리가 1천200㎞에 달할 수 있다는 사실을 전세계에 처음으로 증명한 것이다.

 

● 중국은 세계 최초의 양자 통신 상용화를 위한 실험 위성 발사에 성공했다. 중국 관영 신화 통신은 2016년 08월 16일 간쑤성 주취안 위성 발사 센터에서 독자 개발한 세계 첫 양자 위성 '묵자'호를 창정 2D 로켓에 실어 발사했다고 보도했다. 이 위성은 춘추 전국 시대 철학 사상인 묵가의 창시자 묵자를 따서 이름 붙여졌으며, 묵자호 위성은 지상에서 500㎞ 떨어진 우주 궤도에 안착후 2년간 운행될 예정이다. 양자 위성은 양자 통신 실용화를 위한 중국 과학원의 공간 과학 선도 프로젝트의 첫 과제이다. 지상에서 레이저를 통해 위성으로 보낸 양자 정보를 다른 지상 기지국으로 보내는 방식으로 운용된다.

 

● 중국은 2016년 08월 안후이(安徽)성 허페이(合肥) 내 중국 과학 기술대 실험실에서 광자를 광섬유망을 이용해 12.5㎞ 떨어진 다른 실험실로 순간 이동시키는데도 성공했다. 지상에서 광자를 우주의 묵자호로 보내는 순간 이동 실험 효과는 영화 스타트렉의 텔레포터와 같은 것이라고 판웨이 교수는 설명했다. 판웨이 교수는 그러나 “인간처럼 복잡한 생명체를 순간 이동시키는 텔레포터를 만들려면 수백년 걸릴 것”으로 내다봤다.

 

● 또한, 중국은 2016년 11월 허페이에서 상하이까지 구간(712km)에 도청. 감청을 원천적으로 차단할 수 있는 양자 통신 네트워크도 건설했다. 상하이시는 양자 통신 시범망을 푸둥의 금융 특구인 루자주이(陸家嘴)구에 우선 적용하는 방안을 추진 중이다. 중국은 2030년까지 양자 통신 위성과 지상의 기지국을 잇는 글로벌 양자 통신망을 세계 최초로 구축한다는 계획을 세워놓고 있다.

 

● 양자 암호 통신은 광자 하나에 정보를 실어 나르는 통신 기술이다. 광자 하나에 1비트(bit) 정보를 보내는데 이 신호를 딱 한 번만 해석할 수 있다. 신호가 무작위로 생성되기 때문에 보내는 사람과 받는 사람이 한 번 신호를 주고받는 방식을 정하면 다른 사람은 절대 열어볼 수 없다. 송신자와 수신자 외에는 해석이 불가능해 해킹에서 자유로운 ‘꿈의 통신 기술’로 불린다. 중국은 2016년 세계 최초로 양자 암호 통신 위성을 쏘아 올린 데 이어 최장 거리 통신에 성공하면서 양자 통신 분야에서 미국을 제치고 주도권을 쥐게 됐다는 평가가 나온다.

 

● 양자 중첩성(quantum entanglement)으로 불리는 양자 얽힘은 서로 멀리 떨어진 두 입자가 존재적으로 연결돼 있어 한 입자의 상태가 확정되는 즉시 다른 입자의 상태도 변한다는 것을 의미하는 물리학 용어이다. 얽힌 입자 중 한쪽을 조작하는 방식으로 정보를 전송할 수 있는 것이다. 하지만, 급변하는 온도 등 여러 장애 탓에 실험실 밖에서의 성공은 쉽지 않았다.

 

양자 통신은 기존의 전파 대신 레이저를 쏘는데, 이 레이저 안에 암호가 들어 있는 광자(光子, photon)를 실어 보낸다. 빛의 최소 단위인 광자는 양자의 일종으로 누군가가 정보를 엿보려는 순간 다른 형태로 변해버리는 특성이 있다. 그렇기 때문에 “양자 통신은 도청. 감청이 원천적으로 불가능하고, 인류의 보안 체계에 새로운 패러다임을 제공할 것이라는 평가가 나온다.