국제 우주 정거장에서 양자 통신 실험 예고

국제 우주 정거장(ISS)에 곧 설치될 작은 실험은 양자 컴퓨터가 먼 거리에서 서로 통신할 수 있도록 한다. SEAQUE(Space Entanglement and Annealing Quantum Experiment) 실험은 올해 말 ISS에 발사될 예정이다.

컴퓨터가 더 빨라지고 우주 프로젝트가 점점 더 많은 데이터를 수집함에 따라 모든 데이터를 지구로 다시 보내기 위해 더 빠른 통신 네트워크가 필요하다. NASA는 현재 Deep Space Network를 현재의 무선 기반 통신 시스템보다 약 10배 빠른 데이터 전송을 제공하는 레이저 기반 통신을 사용할 수 있는 접시로 업그레이드하는 과정에 있다. 그러나 미래의 양자 컴퓨터에는 훨씬 더 빠른 양자 통신 네트워크가 필요하다. SEAQUE 실험의 목적이다.

SEAQUE는 얽힌 광자를 사용하여 장거리 통신이 가능한지 여부를 조사할 것이다. 미국 일리노이 대학교 어바나-샴페인(University of Illinois Urbana-Champaign) 프로젝트 수석 연구원 Paul Kwiat은 “SEAQUE는 통합 광학을 기반으로 한 새로운 얽힘 소스를 시연할 것”이라며 “이러한 소스는 본질적으로 이전 우주 실험에 사용된 벌크 광학 얽힘 소스보다 광자 쌍을 생성하는 데 훨씬 더 작고 더 강력하며 더 효율적”이라고 말했다.

SEAQUE에서 테스트 중인 기술의 또 다른 측면은 통신 노드가 방사선에 의해 손상되었을 때 “자가 수리”할 수 있는지 여부다. 이것은 지구의 보호 자기권 외부에서 작동해야 하므로 우주 방사선에 노출되는 많은 우주 기반 기술의 문제다. SEAQUE에 사용되는 민감한 감지기는 시간이 지남에 따라 방사선에 의해 성능이 저하되므로 이 손상을 주기적으로 수리하는 레이저가 장치에 포함된다.

남부 캘리포니아에 있는 NASA 제트 추진 연구소(JPL)의 SEAQUE 공동 연구원인 Makan Mohageg는 “이 두 기술을 시연하면 수백 또는 수천 마일 떨어진 곳에 있는 양자 컴퓨터를 연결할 수 있는 미래 글로벌 양자 네트워크의 기반을 구축할 수 있다”고 말했다.

SEAQUE 실험은 Nanoracks에서 운영하는 상업용 에어록인 ISS의 Bishop 에어록 외부에 부착된다. 회사는 또한 NASA와 협력하여 임무를 수행할 것이다. 실험의 시작은 빠르면 올해 8월로 예정되어 있다.