| 세계 최초로 "모쯔호" 위성의 양자 보안 시간 전송 달성 | ||
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![]() 중국과학기술대학교 판젠웨이(潘建伟)/펑청즈(彭承志)/쉬페이후(徐飞虎) 연구팀은 "모쯔호(墨子号)" 양자과학실험위성을 이용하여 세계 최초로 양자 보안 시간 전송의 원리성 실험 검증을 달성함으로써 향후 안전한 위성 항법 시스템을 구축하기 위한 기반을 마련했다. 해당 성과는 "Nature and Physics"에 온라인으로 게재되었다. 고정밀도 시간 전송은 내비게이션, 포지셔닝 등 응용 분야의 핵심 기술이다. 현재 광범위하게 사용되고 있는 시간 전송 기술은 주로 위성 항법 포지셔닝, 광섬유 네트워크 등 시간 전송 솔루션을 포함한다. 최근, 시간 전송의 보안성이 많은 관심을 받고 있다. 컴퓨터 네트워크, 금융, 전력 에너지 네트워크와 같은 다양한 네트워크 시스템에는 모두 통일된 시간 기준이 필요하다. 이러한 시스템이 악의적인 공격을 받을 경우, 이로 인한 시간 오류는 네트워크 붕괴, 위성 항법 오류 등 중대한 보안 사고를 유발한다. 그러나 기존에 널리 사용되고 있는 시간 전송 기술은 데이터 변조, 신호 위장 등 다양한 공격의 잠재적 위험에 직면해 있다. 양자의 비클론성 원리에 기반하여 단일광자 양자 상태를 캐리어로 사용하는 시간 전송 기술은 신호 전송 과정의 안전성을 근본적으로 보장할 수 있다. 연구팀은 최초로 양방향 자유공간 양자 키 분배 기술에 기반한 양자 시간 동기화 솔루션을 제안했다. 해당 솔루션에서, 단일광자 양자 상태는 동시에 시간 전송과 키 분배의 신호 캐리어가 되어 시간 동기화와 키 생성을 수행한다. 이 과정에서 생성된 키는 클래식 시간 데이터를 암호화하는데 사용되므로 시간 데이터의 안전한 전송을 확보한다. 연구진은 "모쯔호" 양자과학실험위성에 기반하여 위성과 지상국 사이의 단일광자 시간 전송, 고속도 위성-지구 양방향 비동기 레이저 시간 응답기 등 핵심 기술을 파악하여 위성과 지상국 사이의 양자 보안 시간 동기화 기술 검증을 달성했다. 30ps의 정밀한 위성-지구 시간 전송을 구현함으로써 위성-지구 레이저 시간 전송의 세계적인 선진 수준에 도달했다. 해당 연구 성과는 공간 양자 실험 분야의 기존 기술을 돌파하고 양자 기술의 실용화에 중요한 기여를 하였으며 양자 정밀 측량 분야의 연구와 응용을 대폭 추진할 전망이다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-05/13/content_444700.htm?div=-1 |
