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양자도트를 이용한 양자통신 기술

전문가 제언: ○ 첨단 반도체 레이저에 이용되는 양자도트는 단일광자 펄스의 생성에 이용될 수 있으며, 양자 정보통신기술은 양자 암호통신, 양자 컴퓨터 등에 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 단일전자, 스핀(spin), 광자 등을 이용한 양자 정보처리 기술도 최근에 주목을 받고 있다.

○ 최근에 나노 포토닉스(nano photonics)분야가 주목을 받고 있다. 나노 포토닉스는 반도체, 유전체, 금속 등과 전자 또는 광자를 상호 작용시켜 발생하는 새로운 기능을 포토닉스에 응용하는 것이다. 나노구조와 광의 상호작용에는 다양성이 있다.

○ 양자 암호통신 기술은 디지털 정보기술을 양자물리학으로 확장한 양자 정보기술의 한 분야이다. 양자 정보처리 및 양자 정보통신 기술은 양자 암호통신 기술을 비롯하여 양자 원격전송 기술, 양자 얽힘의 원리를 응용하여 다양한 양자 정보기술이 빠르게 발전하고 있다. 양자 암호통신 기술은 양자역학의 원리를 이용하므로 도청과 감청이 근본적으로 불가능하여 그 안전성이 절대적으로 보장된다.

○ 양자 암호통신 기술은 가장 기초적이고 기술성숙도가 매우 높은 기술로, 현재 미국, 유럽, 일본 등 선진국을 중심으로 활발한 연구개발이 수행되고 있다. 양자 암호통신 기술은 기술적 측면에서 기존의 광통신 기술을 활용하며 통신사업자들이 이미 설치된 광섬유 시설을 바로 이용할 수 있으므로 가까운 장래에 대규모 상용화가 실현될 것으로 전망된다.

○ 우리나라에서는 양자 암호이론 분야에 관하여 여러 연구기관을 중심으로 상당한 수준의 연구를 수행하고 있으나, 실험적 구현연구를 위한 연구투자와 성과는 선진국보다 아직 미흡한 상황이다. 양자 암호통신을 구현하기 위해서는 단일광자 상태와 같은 특별한 양자상태의 빛을 사용해야 하며, 이러한 빛을 측정하기 위한 고감도 광자검출기가 필요하다.

저자: Tatsuya USUKI
자료유형: 학술정보