양자 네트워크를 구축하기 위한 노력

다 방면에서 양자 네트워크를 구축하기 위해 노력하다.

일리노이 주 시카고, 오늘 시카고 대학에서 열린 기자 회견에서 미국 에너지 부는 국가 양자 인터넷 개발을 위한 청사진 전략을 제시하는 보고서를 발표했습니다. 글로벌 양자 경쟁과 통신의 새로운 시대를 열었습니다. 이 보고서는 국제적 양자 설립 활동의 개발을 보장하는 경로를 제공합니다. 2018 년 12 월 트럼프 대통령이 법으로 서명했습니다. 전 세계적으로 양자 역학을 사용하여 통신하는 시스템이 21 세기의 가장 중요한 기술 분야 중 하나를 대표한다는 합의가 이루어지고 있습니다. 과학자들은 이제 프로토 타입 제작이 향후 10 년 동안 도달할 수 있을 것이라고 믿고 있습니다. 올해 2 월, 미국 에너지 부 국제적 실험실들, 대학 및 산업계는 뉴욕시에서 만나 전국 양자 인터넷의 청사진 전략을 개발하고 수행해야 할 필수 연구를 제시하고 엔지니어링 및 설계 장벽을 설명하고 학기 목표를 세웠습니다. 미국 에너지 부 장관 인 단 브라우 리레트는 에너지 부는 국가 양자 인터넷의 발전에 중요한 역할을 하는 것을 자랑스럽게 생각합니다. "이 새로운 신기술을 구축함으로써 미국은 양자 역량을 유지하고 확장하려는 노력을 계속합니다." 미국 에너지 부의 17개의 국제적 실험실들은 양자 역학의 법칙에 따라 이전보다 더 안전하게 정보를 제어하고 전송하는 양자 인터넷의 중추 역할을 할 것입니다. 현재 개발 초기 단계에 있는 양자 인터넷은 보안 통신 네트워크가 될 수 있으며 과학, 산업 및 국가 안보에 중요한 영역에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 인터넷을 구축하기 위한 결정적인 단계는 이미 시카고 지역에서 진행 중이며, 이는 양자 연구의 선도적인 글로벌 허브 중 하나가 되었습니다. 올해 2 월, 일리노이 주 레몬 트에 있는 미국 에너지 부의 아르곤 국립 연구소와 시카고 대학의 과학자들은 52 마일의 "양자 루프"를 가로질러 광자를 얽혔습니다. 시카고 교외에서 미국에서 가장 긴 육상 기반 양자 네트워크 중 하나를 성공적으로 구축했습니다. 이 네트워크는 곧 일리노이 주 바타 비아에 있는 미국 에너지 부의 퍼 마일 랩에 연결되어 3 노드, 80 마일 테스트 베드를 구축할 것입니다. 시카고 대학의 총장 인 로버트 제이. 짐머는 시카고 대학, 아르곤, 페르 밀라 브의 지적 및 기술 리더십이 결합된 덕분에 시카고는 양자 정보 기술 개발을 위한 글로벌 경쟁에서 중심적인 역할을 하게 되었습니다. 이 작업은 완전히 새로운 연구 분야를 정의하고 구축하는 것과 함께 전 세계 많은 사람들의 삶의 질을 향상하고 우리 도시, 주 및 국가의 장기적인 경쟁력을 지원할 수 있는 기술 응용 분야의 새로운 개척을 수반합니다."라고 했습니다. 아르곤 이사인 폴 컨스는 아르곤, 퍼 마일 랩 및 시카고 대학은 미국의 번영과 안보를 촉진하는 기술을 가속화하기 위해 오랫동안 협력해 왔습니다. "우리는 국가 양자 인터넷 구축의 과제를 해결하고 미국 전역의 미국 과학자 및 엔지니어의 방대한 힘을 활용하기 위해 협력을 확장함으로써 이러한 전통을 이어갑니다." 니겔 로키어는 "지금부터 수십 년 동안 양자 인터넷의 시작을 되돌아보면 원래 넥서스 지점이 시카고에 있었다고 말할 수 있을 것입니다. 퍼 마일 랩, 아르곤 및 시카고 대학에 있습니다."라고 니겔 로키어는 말했습니다. 퍼 마일 랩의 이사는 "기존 과학 생태계의 일부로서 미국 에너지 부 국제적 실험실들은 이러한 통합을 촉진할 수 있는 최상의 위치에 있습니다."라고 말했습니다. 다양한 고유 능력을 갖추다. 양자 전송의 특징 중 하나는 정보가 위치 간에 전달될 때 도청하기가 매우 어렵다는 것입니다. 과학자들은 이 특성을 사용하여 사실상 해킹할 수 없는 네트워크를 만들 계획입니다. 얼리 어답터에는 국가 안보 및 항공기 통신을 위한 애플리케이션과 함께 은행 및 의료 서비스와 같은 산업이 포함될 수 있습니다. 결국 휴대전화에서 양자 네트워킹 기술을 사용하면 전 세계 개인의 삶에 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다. 과학자들은 또한 양자 인터넷이 방대한 양의 데이터 교환을 촉진할 수 있는 방법을 탐구하고 있습니다. 보고서에 따르면 구성 요소를 결합하고 확장할 수 있다면 사회는 데이터 통신의 돌파구에 접어들 수 있습니다. 마지막으로, 초 고감도 양자 센서 네트워크를 생성하면 엔지니어가 지진을 더 잘 모니터링하고 예측할 수 있습니다 (오랫동안 파악하기 어려운 목표). 또는 지하에 있는 석유, 가스 또는 광물 매장지를 검색할 수 있습니다. 이러한 센서는 건강 관리 및 이미징에도 적용할 수 있습니다. 다중 연구소, 다중 기관의 노력이 필요하다. 본격적인 양자 인터넷 프로토 타입을 만들려면 미국 에너지 부, 국립 과학 재단, 국방부, 국립 표준 기술 연구소, 국가 안보국 및 나사를 비롯한 미국 연방 기관과 국립 연구소, 학술 기관 및 산업이 필요합니다. 이 보고서는 양자 네트워킹 장치의 구축 및 통합, 양자 정보 영구화 및 라우팅, 오류 수정을 포함하여 중요한 연구 목표를 제시합니다. 그런 다음 전국 네트워크를 제자리에 배치하기 위해 네 가지 주요 이정표가 있습니다. 기존 광섬유 네트워크를 통해 보안 양자 프로토콜을 확인하고, 캠퍼스 또는 도시 전체에 얽힌 정보를 전송하고, 도시 간 네트워크를 확장하고, 양자 "중계기"를 사용하여 주간에 확장하는 것입니다. 신호를 증폭합니다. "양자 네트워크의 기초는 단일 광자의 제어를 포함하여 원자 규모에서 물질을 정밀하게 합성하고 조작하는 우리의 능력에 달려 있습니다."라고 시카고 대학의 프리즈 커 분자 공학 대학의 분자 공학 류 패밀리 교수인 데이비드 아우스 칼롬이 말했습니다. 아르곤 국제적 실험실의 선임 과학자이자 시카고 양자 교환의 이사는 "우리 국립 연구소는 아 원자 해상도로 재료를 이미지화할 수 있는 세계적 수준의 시설과 그 행동을 모델링하기 위한 최첨단 슈퍼 컴퓨터를 갖추고 있습니다. 이러한 강력한 리소스는 양자 정보 과학 및 엔지니어링의 발전을 가속화하고 학계 및 기업 파트너와 협력하여 빠르게 발 전하는이 분야를 선도하는 데 중요합니다."라고 했습니다. "퍼 마일 랩은 시카고 대학과의 협력 외에도 아르곤, 칼테크, 노스웨스턴 대학 및 기술 신생 기업과 협력하여 아키텍처를 개발하고 시카고시 전역에 양자 통신 노드를 점진적으로 배포 및 연결하고 있습니다. 머지않아이 두 번째 협력자 그룹과 함께 대도시 네트워크를 통해 데이터를 텔레포트할 것입니다."라고 퍼 마일 랩의 양자 프로그램 책임자 인 파나지오티스 스펜 트자 우리 스는 말했습니다. "이 청사진은 우리가 이를 전국적으로 구축하는 방법을 알려주는 데 중요합니다." 다른 국립 연구소들도 양자 네트워킹 및 관련 기술의 발전을 주도하고 있습니다. 예를 들어, 로렌스 버클리 국제적 실험실에 본사를 둔 미국 에너지 부의 에너지 과학 네트워크와 협력하는 스토니 브룩 대학 및 브룩해븐 국제 실험실은 80 마일 양자 네트워크 테스트 베드를 구축했으며, 이를 뉴욕 주와 오크 릿지 및 로스 알라모스에서 적극적으로 확장하고 있습니다. 국립 연구소. 다른 연구 그룹은 고도로 안전한 정보로 양자 암호 시스템을 개발하는 데 초점을 맞추고 있습니다.