장거리 양자 얽힘을 통한 양자 네트워크 구축 실현

양자인터넷연합(QIA) 프로젝트

EU 지원 QIA 프로젝트의 연구원들은 230미터의 거리에서 두 개의 이온을 얽히는 데 성공함으로써 포획 이온이 장거리 양자 네트워크를 위한 유망한 플랫폼이 될 수 있음을 증명함
이러한 성공적인 장거리 얽힘은 포획 이온이 미래에 대륙에 걸친 양자 네트워크를 만드는 데 사용될 수 있음을 보여주며, 이 실험은 저널 ‘Physical Review Letter’에 발표됨
QIA의 장기 목표는 유럽에서 만든 글로벌 양자 인터넷을 구축하여 지구상의 모든 두 지점 간에 양자 통신을 가능하게 하는 것으로, 이를 위해 40개의 주요 유럽 대학, 기업 및 연구 기관이 협력하고 있음

포획 이온을 통한 양자 네트워크 구축

QIA 프로젝트 파트너인 오스트리아 인스브루크 대학의 Tracy Northup 교수와 Ben Lanyon 박사가 이끄는 연구팀은 서로 다른 건물에 위치한 두 개의 포획 이온을 얽힘으로써 양자 네트워크 구축이 가능하다는 것을 증명함
QIA 웹사이트 기사에 따르면, 연구팀은 양자 정보가 광입자 또는 광자로 효율적으로 전송될 수 있도록 광학 공동에 이온을 가두었음
후에 광자는 다른 위치에 있는 이온을 연결하기 위해 광섬유를 통해 전송될 수 있음
실험을 위해 연구팀은 인스브루크 대학에 있는 두 개의 연구실에서 두 개의 양자 시스템을 세팅함
Lanyon 박사는 ”지금까지는 포획 이온들이 같은 실험실 내에서 몇 미터 정도 거리에서만 서로 얽혀있었으며, 이러한 결과는 훨씬 더 먼 거리를 이동하는 데 적합하지 않은 파장을 가진 공유 제어 시스템과 광자를 사용하여 달성되었다“고 기사에서 언급함
QIA 프로젝트의 연구팀은 수년간의 연구 덕분에 대학 캠퍼스 전체에서 두 개의 이온을 성공적으로 얽히게 할 수 있었음
Northup 교수는 ”이를 위해 우리는 500미터 광섬유 케이블을 통해 이온과 얽힌 개별 광자를 보내고 서로 중첩하여 얽힘을 두 개의 원격 이온으로 교환했다“고 설명함
교수는 ”이 결과는 포획 이온이 양자 컴퓨터, 양자 세선 및 원자 시계의 미래 분산 네트워크를 실현하기 위한 유망한 플랫폼임을 보여준다“고 덧붙임