SDT(주)와 부산대학교 문한섭 교수 연구팀은 한국지능정보원(NIA) 양자 정보통신·지원기술 사업화를 통해 '서버랙 형태의 양자얽힘 광자쌍 광원 장비 및 애플리케이션 개발' 과제를 수행하고 있다.
양자얽힘 광자쌍 광원 기술은 양자통신, 양자암호통신, 양자정보 처리 등에 활용할 수 있는 핵심기술이다. 광자가 원자와 상호작용할 수 있는 경우에는 양자메모리가 포함된 양자정보 네트워크 노드로 응용 가능성이 크다.
문한섭 부산대 교수 연구팀은 '칩스케일 원자 앙상블을 이용한 양자 얽힘 광자쌍 광원 및 구현 방법'을 2024년 1월 SDT에 기술이전했다. SDT는 이를 기반으로 실험실 수준에서 구현된 얽힘 광원 기술을 산업 표준인 19인치 랙에 장착 가능한 규모로 소형화하고 제품화해 상용화 가능성을 높일 계획이다.
해당 기술은 비선형 결정 기반 광원보다 광자 스펙트럼 폭이 1000분의 1로 좁고 안정적이다. 양자 라이다, 현미경, 통신파장대 기반 장거리 양자통신 등 다양한 산업 분야에서 응용이 가능하다. 기존 광통신 장비와도 통합될 것으로 예상된다.
SDT와 부산대는 올해 해당 기술의 소형화와 기술 개선을 목표로 개발을 완료했다. 2차년도에는 양자광원 품질을 분석하기 위해 FPGA 기반 사광파 혼합과 Hong-Ou-Mandel 간섭의 자동 측정을 통해 개발 장비에 대한 성능을 검증한다. 이후 세계최초 원자 기반 양자광원 장비의 최종 제품화를 추진할 계획이다.
과제 결과물은 향후 양자통신과 양자 인터넷 상용화의 기초를 다지는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 향후 최대 100Km 길이의 광섬유 네트워크에서 양자 얽힘 광자쌍의 전송 효율성과 안정성을 검증하는 실험을 계획하고 있다. 이를 통해 장거리 양자 네트워크 구축 기반을 마련하고, 상업적 활용 가능성을 극대화할 예정이다.
박지성 기자 jisung@etnews.com
