ETRI, 양자 인터넷, 상온서 작동 가능한 기술 개발

한국전자통신연구원(ETRI)은 실리콘과 질화규소(Si₃N₄)를 이용해 양자 인터넷 구현에 필요한 광원 소자와 광 집적회로를 개발(사진. ETRI)했다고 29일 밝혔다.

양자 인터넷은 광자의 양자 중첩과 같은 양자역학 현상을 활용해 양자 데이터를 전달하는 새로운 인터넷 기술이다.

기존 인터넷보다 보안이 강하고 계산 능력도 높일 수 있어 차세대 정보통신 인프라 기술로 주목받고 있다.

양자 정보통신은 이온 포획, 초전도체, 양자 광학 등 방식으로 구현할 수 있는데 이 가운데 이온 포획과 초전도체 방식은 영하 272.9도의 극저온에서만 작동 가능하다.

또 자기장, 전류 등 영향을 줄일 수 있는 실험 환경을 갖춰야 해 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

연구팀은 주변 환경에 영향을 덜 받아 상온에서도 작동할 수 있는 양자 광학 방식을 택해 양자 정보통신을 구현했다.

양자 데이터 전달을 위해 빛의 최소 단위인 광자(光子)를 한 개씩 만들어 내는 '레이저 총', 즉 양자 광원 소자를 개발했다. 양자 광원 소자는 광자 쌍을 1대 700 비율로 생산할 수 있다.

이어 광 전송 손실이 적은 실리콘과 질화규소를 이용해 광 집적회로를 만들었다.

향후 연구진은 양자 광원 소자의 광자 쌍 생성 비율을 개선하고 광도파로의 전파 손실율을 낮추며 게이트 신뢰도를 99% 이상으로 높이는 등 양자 인터넷 기술을 선도하기 위한 후속 연구를 한다는 계획이다.

이 과제는 과학기술정보통신부 “양자 광집적회로 원천기술 연구”과제로 진행했다.