[디지털비즈온 김맹근 기자] 양자 네트워킹 기술의 개발은 궁극적 으로 더 안전하고 빠른 연결을 제공할 것이지만 아직 초기 단계이며 주류가 되기까지는 많은 과제가 남아 있다.

네트워크월드의 마이클 쿠니에 따르면, Liz Centoni에 따르면 리피터 및 포토닉스와 같은 핵심 양자 네트워킹 기술이 개발되고 있지만 실험실에서 나오는 최초의 실제 개발은 보안 애플리케이션, 특히 PQC(포스트 양자 암호화)일 가능성이 높다. , Cisco의 수석 부사장, 최고 전략 책임자 및 애플리케이션 총괄 관리자이다. PQC(양자 안전 암호화)는 정교한 공격으로부터 양자 컴퓨터를 보호할 것으로 예상되는 복잡한 암호화 알고리즘을 특징으로 한다.

Centoni는 핵심 기술 예측에 대한 최근 블로그 에서 "표준화 되기 전에도 미래의 양자 공격으로부터 데이터를 보호하기 위해 기존 시스템과 함께 작동하는 소프트웨어 기반 접근 방식으로 PQC(포스트 양자 암호화)를 채택하게 될 것이다."라고 썼다. 2024년 이후까지.

Centoni는 “PQC는 브라우저, 운영 체제 및 라이브러리에 채택될 것이며 혁신가들은 이를 고전적인 암호화를 관리하는 SSL/TLS 1.3과 같은 프로토콜에 통합하여 실험할 것이다.”라고 말했다. "PQC는 또한 포스트퀀텀 세계에서 데이터 보안을 보장하는 것을 목표로 기업에까지 영향을 미치기 시작할 것이다." 악의적인 행위자가 앞으로 몇 년 안에 양자 컴퓨터가 해독할 수 있는 공격에 대비하여 이미 공격 벡터를 사용하고 있다는 우려 때문에 이러한 보안의 필요성은 이제 매우 중요해지고 있다.

Cisco 고급 연구 그룹 Outshift의 수석 부사장인 Vijoy Pandey는 "우리 앞에 엄청난 문제가 다가오고 있다. 이는 '지금 수확하고 나중에 해독하는' 과제 전체이다."라고 말했다. "정부, 민감한 거래, [및] 금융 기관에 있어서 보안은 매우 중요한 문제이며 사람들은 이에 대해 편집증을 느끼고 있다."

다 보스에서 열린 세계 경제 포럼의 IBM 임원은 이렇게 말했다. “양자가 정말로 사이버 보안 아마겟돈을 만들 것인가? 그렇게 될 것이다.”라고 IBM의 유럽, 중동 및 아프리카 총괄 관리자인 Ana Paula Assis가 말했다.

Pandey는 현재 어떤 양자 컴퓨터도 우려를 불러일으킬 수 있는 유형의 보안 크래킹을 수행할 수 없으며 아직 충분히 강력하지 않다고 지적한다. 그러나 “문제는 조직에 자신도 모르는 침입이 있고 트래픽이 다른 곳으로 리디렉션 되어 저장되고 악의적인 행위자가 합리적인 크기의 양자 노드를 구축할 수 있는 능력이 있는 경우, 그들은 단지 모든 것을 해독한다”고 말했다.

그러나 반대 측면은 미래의 양자 컴퓨팅 개발이 간섭이나 스누핑으로부터 데이터 통신을 보호할 수 있는 확실한 보안 기술을 가능하게 할 수 있다는 것이다. Verizon, British Telecom, Ernst & Young을 포함한 다양한 조직과 DARPA Quantum Networking Program 및 Los Alamos National Lab과 같은 정부 연구소에서 안전한 양자 환경을 구축하기 위한 작업이 진행 중이다.

양자 네트워킹 잠재력

양자안전 네트워크 개발을 위한 연구와 투자도 진행 중이다.

시스코는 양자 컴퓨터를 연결하기 위해 클래식 LAN 모델을 사용할 수 있는 양자 데이터 센터나 상용 등급 애플리케이션을 처리하기 위해 양자 서버에서 양자 비트(큐비트)를 고속으로 전송하는 양자 기반 네트워크를 구상하고 있다고 밝혔다.

Centoni는 "또 다른 추세는 4~5년 내에 양자 컴퓨터가 보다 확장 가능한 양자 솔루션을 위해 통신하고 협업할 수 있게 하는 양자 네트워킹의 중요성이 커지는 것이다."라고 말했다. “양자 네트워킹은 얽힘, 중첩과 같은 양자 현상을 활용하여 정보를 전송할 것이다.”

양자 연구원과 개발자의 현재 경로는 계속해서 기수를 늘리고, 메시 네트워킹(포트당 더 많은 연결과 더 높은 대역폭을 지원하는 네트워크 패브릭의 기능)을 확장하고, 양자 스위칭 및 중계기를 만드는 것이라고 Pandey는 말했다. “우리는 양자 신호가 빠르게 악화되기 때문에 더 먼 거리에 걸쳐 양자 신호를 전달할 수 있기를 원한다.”라고 그는 말했다. "우리는 확실히 그들이 데이터 센터 공간 내에서 이러한 신호를 처리할 수 있기를 원하며 이것이 바로 우리가 실험을 시작할 기술이다."

Pandoy는 Cisco가 이러한 유형의 환경을 위한 소프트웨어 시뮬레이터를 구축하고 있으며 이를 오픈 소스 소프트웨어로 제공할 것이라고 말했다.

또한 시스코의 Quantum Lab에서는 양자 네트워크용 중계기 개발을 진행하고 있다. 양자 중계기 프로토콜은 일반적으로 필요한 통신 유형에 따라 양방향 및 단방향 중계기 라는 두 가지 범주로 나누어진다고 Cisco는 블로그 게시물에서 이 분야의 작업에 대해 설명했다.

Cisco는 "순방향 양자 오류 수정이 필요한 단방향 중계기에 비해 양방향 중계기는 더 간단한 양자 하드웨어를 특징으로 하며 더 먼 거리를 처리할 수 있지만 대기 시간과 정체라는 두 가지 단점이 있다."라고 Cisco는 썼다. 그럼에도 불구하고 양자 오류 정정 기능을 갖춘 소형 양자 컴퓨터가 등장할 때까지 양방향 중계기는 장거리 양자 통신을 위한 선호되는 경쟁자로 남아 있다.

기존 리피터 프로토콜의 공통 주제는 하드웨어가 특정 양자 코드를 위해 완전히 설계되었으며 다른 코드로 전환하려면 상당한 변경이 필요하다는 것이다. “우리 작업에서 우리는 간섭계와 광자 검출기 배열을 통해 펄스 레이저를 보내 다중 광자 인코딩 큐비트를 출력하는 소위 자원 상태 생성기(RSG)라는 단일 장치에 모든 복잡성을 가져왔다. RSG는 양자 컴퓨팅을 위한 후보 플랫폼이기도 한 실리콘 광자 집적 회로에서 제작된다.”

“이렇게 하면 새로운 양자 코드로 업그레이드하는 것이 소프트웨어 업데이트, 즉 광자 회로를 다시 프로그래밍하는 것이 된다. 이러한 유연성은 차세대 양자 코드를 사용할 수 있게 됨에 따라 장기적인 이점으로 이어집니다.”라고 Cisco는 말했다.

Cisco Quantum Lab 의 다른 작업에는 기존 광섬유 인프라를 통한 양자 네트워크 활성화가 포함된다.

“양자 네트워크는 광통신 링크를 사용한다. 이러한 네트워크를 구축하기 위한 실용적이고 경제적인 접근 방식을 구상하는 데 있어 강력한 전략은 이미 구축된 광 네트워크 인프라를 활용하는 것이다. 기존 인프라에 얽힘 배포 네트워크를 구축하는 첫 번째 단계는 양자 하드웨어를 내장하기 위한 최적의 사이트를 식별하는 기술을 수반한다.”라고 Cisco는 썼다.