양자 우주 경쟁이 시작되었습니다

유럽은 양자 통신 위성을 발사하기 위한 2016개 이상의 민관 벤처와 함께 양자 기술을 우주에 대규모로 도입하기 위한 경쟁에 뛰어들고 있습니다. 대서양 반대편의 추세는 분명한 질문을 제기합니다. 중국이 XNUMX년 첫 양자 위성을 보낸 이후로 이 경쟁에서 미국은 어디에 있습니까? 대답에는 기술적 의미뿐 아니라 전략적 의미도 있습니다.

양자 위성은 양자 물리학에 의해 불가분하게 연결되거나 "얽힌" 광자를 사용하여 지상국과 통신합니다. 양자 얽힌 링크는 빛의 속도로 정보의 순간 이동을 허용하지만 신호를 가로채려는 모든 시도가 즉시 링크를 절단하여 해킹이 불가능함을 의미합니다. 양자 통신 위성은 미래 양자 인터넷의 허브가 될 뿐만 아니라 기밀 데이터 및 통신 전송을 위한 해킹 방지 네트워크의 허브가 될 것이며, 우주 영역 지배의 필수적인 부분이 될 명령 및 제어 아키텍처는 말할 것도 없습니다.

지난달 유럽우주국 발표 20년에 2024개 기업으로 구성된 컨소시엄이 양자 위성을 발사할 계획입니다. 위성은 양자 키 분배(QKD) 기술을 사용할 것입니다. 즉, 공유 당사자 간에만 알려진 암호화 키를 교환합니다. 유럽의 양자 보안 통신 네트워크용. 위성은 저궤도(LEOLEO
) 룩셈부르크에 있는 운영 센터에 연결됩니다.

지난 XNUMX월 싱가포르에 기반을 둔 항공우주 회사인 SpeQtral도 발표 1년에는 싱가포르 우주기술산업국(Office for Space Technology and Industry)과 프랑스 항공우주 기업인 Thales의 도움으로 첫 번째 QKD 위성인 SpeQtral-2024을 발사할 예정입니다. 이 점에서 능가하기를 기다리지 않고 Virgin Orbit은 영국 회사 Arqit Quantum과 파트너십을 맺었습니다. 최소 XNUMX번의 발사 흥미롭게도 이러한 발사는 현재 Five Eyes 국가의 국방부에서만 사용할 수 있는 Arqit의 "Federated Quantum System"으로 잠재적인 정부 고객에게 서비스를 제공할 것입니다.

QKD는 입증된 기술입니다. 스위스의 IDQuantique 및 호주의 QLabs와 같은 회사는 수년 동안 고객에게 양자 암호화를 제공하고 있습니다(전체 공개: 둘 다 Hudson Institute의 Quantum Alliance Initiative의 창립 멤버임). 이 기술을 우주에 배치하는 것은 더 까다롭고 이러한 모든 위성 프로젝트는 적어도 처음에는 실험이 될 것입니다. 그러나 2016년 Micius라는 최초의 양자 위성을 발사한 것은 중국이었고, 1200년 후 이를 사용하여 2016km 이상 떨어진 지상국 간의 장거리 QKD 통신을 달성하는 방법을 확립했습니다. 지난 XNUMX월 중국은 XNUMX년 이전 위성의 XNUMX분의 XNUMX에 해당하는 두 번째 양자 암호화 위성을 보냈다.

또한에 따르면 과학 일간, 2월에 중국의 궤도를 도는 Tiangong-XNUMX 우주 연구소는 XNUMX개의 지상국에 양자 암호화 키를 전송했습니다. 동일한 지상국은 우주 정거장을 중계기로 사용하는 궤도를 도는 Micius 위성에서 양자 키를 수신할 수 있습니다.

이 모든 것은 다양한 궤도에 걸쳐 양자 암호화 호환 위성을 만들기 위한 단계이며, 양자 키를 알지 못하는 사람들에게는 해킹이 불가능하고 불투명한 장거리 통신을 전달합니다.

이 모든 것에서 미국은 어디에 있습니까? 이상하게도 2003년 국방고등연구과에서 최초의 QKD 네트워크를 구축했음에도 불구하고 우리 정부, 특히 우리 국가안보실은 얽힘 기반 통신과 QKD의 가능성에 대해 크게 궁금해하면서 중국의 이익을 제안했습니다. 기술에서 시간과 돈의 낭비가 되었습니다. 최근 공군연구소 연구에 자금을 지원했습니다 양자 얽힌 네트워크에 드론을 사용하는 것에 대해 설명하지만, 이러한 노력을 감독하는 사람들은 위성과 지상국이 완벽하게 정렬될 때만 작동하는 양자 기술을 사용하는 것이 현재 시스템에서 얼마나 많은 개선을 표시하는지 알지 못합니다.

비록 미국 칩엉덩이
2022월에 바이든 대통령이 서명한 XNUMX년 과학법, 연간 153억 XNUMX만 달러 이상 할당 양자 컴퓨팅 및 네트워크의 경우 하늘에서 QKD 기반 시스템에 대한 더 많은 작업을 장려하지 않을 것입니다.

그러나 중국과 유럽이 여러 지상국에 연결된 여러 위성을 사용하여 진정한 QKD 기반 네트워크를 만드는 방법을 보여줄 수 있다면 그러한 태도는 바뀌어야 할 수도 있습니다. 가장 정교한 해커도 도달할 수 없는 네트워크입니다.

모든 것을 고려하면 미국이 양자위성 경쟁에 뛰어든다면 자체적으로 그렇게 하지는 않을 것입니다. 대신, 미국이 이 새로운 기술 매치업을 활용하는 것을 보고자 하는 사람들은 외국 파트너가 한 걸음 더 나아가 우리 과학자, 엔지니어, 그리고 궁극적으로 정부가 이번에는 다음의 위대한 비약적 도약을 할 수 있도록 동기를 부여하도록 권장해야 합니다. 공간의 영역으로.