함병승교수 네이처포토닉스誌 발표

국내 연구진이 최대 10시간까지 양자정보를 저장할 수 있는 양자메모리 프로토콜을 개발, 100㎞ 이상 장거리 양자통신을 가능하게 할 기초를 마련했다는 평가다.

인하대 정보통신대학원 함병승 교수는 양자메모리 분야에서 한계로 인식되던 밀리초(천분의 1초) 정도의 저장시간을 100만배 이상 늘린 양자메모리 방식을 세계 최초로 개발, 과학저널 '네이처 포토닉스' 23일자에 연구결과를 발표했다.

함 교수는 1998년 자체 개발한 라만에코방식의 양자메모리 프로토콜에 광잠금 방식을 추가해 밀리초에 불과하던 양자신호 빛의 저장시간을 최대 10시간까지 저장할 수 있는 획기적 양자메모리 방식을 개발했다.

광잠금 방식이란 양자정보의 유실을 막기 위해 들뜬 상태에 있는 원자들을 독립적 상태에 있는 바닥상태 준위로 옮겨놓는 방법으로 양자메모리 저장시간을 획기적으로 늘릴 수 있는 핵심 원리다.

함 교수는 지금까지의 양자메모리 방식인 스핀위상 전이시간을 스핀밀도 전이시간으로 대체하는 원리를 찾아내는 데 성공했다.

또한 양자메모리방식의 하나인 광전이를 안정적인 스핀전이로 치환해 저장시간을 100만 배 이상으로 늘리는 데 성공했다.

이번 연구는 현재의 양자정보기술로는 불가능한 100㎞ 이상의 장거리 양자통신을 가능하게 하는 기초를 마련한 것으로 평가된다.

양자메모리는 양자정보처리ㆍ통신에서 양자정보를 처리하는 양자로직게이트와 함께 양자정보를 저장ㆍ변환ㆍ통제하는 데 쓰이는 핵심 기술이다.

함 교수는 "이번 양자메모리연구는 국내 연구진 단독으로 이뤄낸 것으로서 기존의 연구방식과는 차별되는 성과"라며 "세계 양자정보처리ㆍ통신의 핵심 기술을 선점하고 선도할 수 있는 계기를 마련했다"고 연구 의의를 밝혔다.

(서울연합뉴스) 김영섭 기자 kimys@yna.co.kr