양자 암호·양자컴퓨터 등 양자 세계 이해 실마리 찾아

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 양자 세계에 대한 비밀을 알아내고, 양자암호나 양자컴퓨터를 개발하기 위한 실마리를 제시했다.

권영헌 한양대 에리카캠퍼스 교수.(사진=한국연구재단)

한국연구재단은 권영헌 한양대 에리카캠퍼스 교수 연구팀이 양자세계의 또 다른 비밀을 발견했다고 25일 밝혔다.

양자세계는 양자물리학에 의해 지배를 받는 세계로, 양자역학적 현상이 일어나는 물리계를 뜻한다. 물리계를 어떤 고전적 확률로 준비하느냐에 따라 특별한 상황(얽힘없는 비국소성)이 나타날지 결정할 수 있다.

연구팀은 고전적 선택이 양자정보적 성질에 영향을 끼칠 수 있음을 처음으로 보여줬다. 양자상태를 이용하는 양자통신 등에 고전적 정보의 선택에 따라 정보전달의 효율성이나 보안성 등이 좌우될 수 있다는 의미다.

기존에는 ‘얽힘없는 비국소성’을 제공하는 양자상태들을 다른 확률로 준비하는 연구기법이 없었지만, 연구팀은 이 상황을 제공하는 새로운 양자상태들을 고안해 양자세계의 성질에 대한 고전적 확률의 명확한 의존성을 알아냈다.

권영헌 교수는 “이번 연구를 통해 양자상태를 준비하는 방식(양자상태들에 대한 고전적 확률)에 따라서도 양자세계의 성질(얽힘없는 비국소성)이 결정된다는 사실을 알아냈다”며 “고전적 확률이 미세하게 변하면 양자세계의 성질도 달라질 수 있다”고 말했다.

연구결과는 양자정보 분야 국제학술지 ‘엔피제이 퀀텀 인포메이션(npj Quantum Information)’에 게재됐다.