인공위성 기반 양자통신의 핵심요소인 광자의 편광과 중력장과 상호작용에 대한 이론 적립
[대학저널 이승환 기자] 서울시립대학교는 안도열 전자전기컴퓨터공학부 석좌교수가 폴 알싱 미국공군연구소 박사, 박남규 서울대 교수와 공동연구를 통해 중력장이 양자시스템에 미치는 영향을 예측할 수 있는 이론을 정립했다고 19일 밝혔다. 이번 연구논문은 네이처 자매지 'npj Quantum Information' 최신호에 게재됐다. 논문 제1저자는 노한솔(전자전기컴퓨터공학부 09)씨다.
서울시립대에 따르면 공동연구진은 지구의 중력장이 지상의 기지국과 인공위성 간 양자통신에 사용되는 광자의 편광에 미치는 영향을 예측할 수 있는 위그너 회전에 대한 이론적 모델을 정립했다.
논문에서 도출된 중력에 대한 양자효과가 실험적으로 검증될 경우 양자역학과 일반상대성 이론이 결합될 수 있는 학문적인 단초가 될 수 있을 것으로 예상된다.
이 연구로 지구의 중력장이 GPS(위성항법시스템)처럼 위성 기반 양자통신에 상당한 오류를 초래할 수 있음이 밝혀졌다. 이 연구 성과는 인공위성 기반의 양자통신 등 4차 산업혁명의 신기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
현대물리학의 양대 축인 양자역학과 일반 상대성 이론의 결합은 지금까지도 난제라는 것이 학계의 정설이었으나, 이번 연구개발을 통해 양자계에 대한 일반 상대성 이론 적용의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받고 있다.
안 교수는 지난해 9월 미국 공군에서 선정한 혁신적인 양자기술 연구자 후보에 선정돼 지난 3월부터 미 공군 연구소에서 발주한 양자컴퓨팅 최적화 연구를 하고 있다.
안 교수는 그동안 10건의 미국특허와 10여 건의 국내특허를 확보했으며, 양자컴퓨팅과 양자암호기반의 사이버 보안 원천기술을 보유하고 있다. 지난해에만 5건의 관련 미국특허를 획득했다.
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