• 한국광학회지
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• 제29권2호
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• pp.58-63
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• 2018

최근 양자프로세서와 관련한 연구개발이 본격화되면서 실제 수행가능 한 양자계산량도 계속 증가하고 있다. 이에 양자컴퓨팅은 본격적으로 활용화단계로 진입하고 있다고 볼 수 있다. 다만 아직은 큰 규모의 양자컴퓨팅이 가능하지 않기 때문에 작은 규모의 문제이지만 고전컴퓨팅으로는 해결하기 힘들고, 양자컴퓨팅으로는 효과적으로 계산할 수 있는 문제를 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 이와 관련하여 양자컴퓨터를 이용한 작은 크기의 양자시뮬레이션분야의 실질적인 계산성능에 대한 정량적인 분석 결과를 보고한다. 분석결과 현재까지의 결함허용 기반 양자컴퓨팅은 양자계산성능의 측면에서 다양한 문제점을 갖고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 이와 관련하여 향후 수행해야 할 연구개발 내용을 정리하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.53-62
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• 2013

클라우드 환경은 분산컴퓨팅 분야의 한가지로서, 물리 노드와 가상 노드로 구성이 되어 있다. 분산화 된 클라우드 환경에서의 최적 경로 탐색은 각 노드들이 최적 경로 탐색을 수행하는 것이다. 실시간으로 급변하는 탐색 환경은 빠른 데이터 전송을 통한 각 노드들의 동기화를 요구한다. 따라서 QoS의 보장과 최적 경로 탐색을 위해서 양자화 기법이 필요하다. 양자화 기법을 통해 중앙 서버는 각 노드로 실시간 탐색 환경 데이터를 빠르게 전송가능하며 각 노드들은 원활하게 최적 경로 탐색을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 중앙 서버에서 각 노드들의 최적 경로 탐색 문제를 해결하기 위해 데이터의 전송량을 줄일 수 있는 양자화를 적용한다. 최적 경로 생성 시스템에 양자화 데이터 전송을 적용하는 실험을 하기 위해 클라우드 환경의 시뮬레이션을 구성하였다. 양자화 기법의 적용을 통해 클라우드 환경에서 전송 되는 총 데이터를 줄이면서 성능을 높일 수 있으며, 최적 경로 탐색을 위한 어플리케이션의 QoS를 보장할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.941-944
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• 2020

신경망 모델 데이터의 양자화는 모델 크기를 줄이고 추론 시간을 단축할 수 있다. 본 논문에서는 양자화를 지원하는 시뮬레이션 플랫폼의 전체 동작 관리를 위한 관리 모듈에 대해 기술한다. 시뮬레이션 플랫폼이 다중 사용자를 지원하고 다양한 기능을 지원하기 때문에 효율적인 관리 모듈의 구현은 중요하다. 관리 모듈은 웹 서비스의 후위단으로 설계되었으며 라우터와 이벤트 수신자, 프로세스 관리자, 파일 관리자, 세션 관리자, 보조 기능 등을 구현하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권6호
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• pp.1-7
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• 2004

본 논문에서는 2차원 양자 역학적 모델링 및 시뮬레이션(quantum mechanical modeling and simulation)으로써, 자기정렬 이중게이츠 구조(self-aligned double-gate structure)인 FinFET에 관하여 결합된 푸아송-슈뢰딩거 방정식(coupled Poisson and Schrodinger equations)를 셀프-컨시스턴트(self-consistent)한 방법으로 해석하는 수치적 모델을 제안한다. 시뮬레이션은 게이트 길이(Lg)를 10에서 80nm까지, 실리콘 핀 두께($T_{fin}$)를 10에서 40nm까지 변화시켜가며 시행되었다. 시뮬레이션의 검증을 위한 전류-전압 특성을 실험 결과값과 비교하였으며, 문턱 전압 이하 기울기(subthreshold swing), 문턱 전압 롤-오프(thresholdvoltage roll-off), 그리고 드레인 유기 장벽 감소(drain induced barrier lowering, DIBL)과 같은 파라미터를 추출함으로써 단채널 효과를 줄이기 위한 소자 최적화를 시행하였다. 또한, 고전적 방법과 양자 역학적 방법의 시뮬레이션 결과를 비교함으로써,양자 역학적 해석의 필요성을 확인하였다. 본 연구를 통해서, FinFET과 같은 구조가 단채널 효과를 줄이는데 이상적이며, 나노-스케일 소자 구조를 해석함에 있어 양자 역학적 시뮬레이션이 필수적임을 알 수 있었다.

• 전자통신동향분석
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• 제38권5호
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• pp.51-60
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• 2023

Quantum machine learning (QML) is an area of quantum computing that leverages its principles to develop machine learning algorithms and techniques. QML is aimed at combining traditional machine learning with the capabilities of quantum computing to devise approaches for problem solving and (big) data processing. Nevertheless, QML is in its early stage of the research and development. Thus, more theoretical studies are needed to understand whether a significant quantum speedup can be achieved compared with classical machine learning. If this is the case, the underlying physical principles may be explained. First, fundamental concepts and elements of QML should be established. We describe the inception and development of QML, highlighting essential quantum computing algorithms that are integral to QML. The advent of the noisy intermediate-scale quantum era and Google's demonstration of quantum supremacy are then addressed. Finally, we briefly discuss research prospects for QML.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.7-12
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• 2014

양자 역학을 이용한 양자 암호 분야는 가장 구현가능성이 높은 분야중 하나이다. 그로인해 양자 암호는 꾸준히 연구되어 왔고 QKD 시스템의 대표적인 BB84 프로토콜 등 다양한 통신 방식이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 양자 통신의 기본적인 개념을 설명하고 이를 이용한 양자 암호 교환 방식인 QKD 시스템을 설명한다. 또한 양자 암호의 개발이 필요한 이유와 보안성을 위협하는 QKD 공격방식을 소개한다. 양자 채널을 모델링하고 qubit의 위상을 추정하여 양자 암호 공격을 시뮬레이션 한다. 다양한 공격 방식이 QKD시스템에 보안성을 위협하는 원리를 설명하고 이를 극복하기 위한 양자 후처리 방식의 필요성을 논하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.269-272
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• 2021

본 논문에서는 변수간의 다양한 관계 분석 또는 예측 모델에 많이 적용되는 베이지안 네트워크 모델에 대한 양자 회로를 설계하고, 설계한 양자 회로를 '모여봐요! 동물의 숲' 게임에서 진행되는 무 거래에 대한 무값을 예측하는 시나리오에 적용했다. 제안한 양자 가격 예측 모델은 양자 회로로 표현했으며 IBM 의 Qiskit 을 이용해 구현하였다. 구현한 회로는 시뮬레이션 백엔드 뿐만아니라 IBM 에서 클라우드로 제공하는 실제 양자 컴퓨터 2 종의 백엔드에 실행하였고, 실행 결과와 설계한 회로를 바탕으로 제안한 모델의 성능을 분석하여 제안 모델의 효용성을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.130-130
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• 2010

고출력 레이저 다이오드는 광 디스크, 고체 레이저 여기, 광섬유 증폭기, 레이저 프린터, 위성 간 통신 등의 여러분야에 응용되고 있고. 고효율, 저가격, 초소형등과 같은 장점으로 수요가 점점 증가하고 있다. 최근 레이저 다이오드의 광출력 향상 및 열적 안성성를 위해 양자점(Quantum Dot) 응용에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 양자점 기반 레이저 다이오드는 전자가 3차원으로 구속되어 있어 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 낮은 문턱전류밀도로 인해 열 발생이 적어 광출력 감소 현상을 지연시킬 수 있다. 또한 발광면에서의 재결합 확률이 낮아 표면재결합에 의한 신뢰성 열화 문제를 해결할 수 있어 고신뢰성의 레이저 다이오드를 개발할 수 있다. 고출럭 808 nm 양자점 레이저 다이오드 개발을 위해서는 레이저 다이오드의 활성 영역인 양자점 구조에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 최적화된 고출력 808 nm 양자점 레이저 다이오드 에피 성장을 위해 에피 구조에 대한 2D 시뮬레이션을 수행하였고, 양자점 밀도 및 에피층 변화에 따른 최적 양자점 구조에 대한 연구를 수행하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권2호
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• pp.37-43
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• 2008

LDPC 복호기의 성능과 하드웨어 복잡도는 양자화 과정의 설계 변수인 클리핑 임계치(clipping threshold) $c_{th}$와 양자화 비트 수 q, 그리고 복호과정의 최대 반복 횟수에 의존한다. 본 논문에서는 이상적인 Min-Sum 알고리즘과 양자화된 Min-Sum 알고리즘을 비교하기 위해서 시뮬레이션을 통해 클리핑 임계치 $c_{th}$와 양자화 비트 수 q에 따른 LDPC 부호의 비트 오율 성능을 평가하였다. 시뮬레이션 결과 클리핑 임계치 $c_{th}=2.5$, 양자화 비트 수 q=6일 경우에 이상적인 Min-Sum 알고리즘에 가장 근접한 비트 오율이 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 반복 횟수의 통계적 분석을 통한 반복 횟수의 확률 밀도 함수를 이용하여 q와 반복 횟수에 따른 복호 복잡도를 계산하고, 부호어 에러율(word error rate; WER) 성능을 추정하였다. 이상의 결과는 LDPC 복호기 설계에서 부호의 성능과 복호 복잡도 사이의 절충을 위해 사용될 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제53권2호
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• pp.166-174
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• 2009

양자화학에는 추상적이거나 비직관적인 개념이 많이 존재하여 학생들이 이해하기에 어려움 을 준다. 다행히, 전통적인 강의실에서의 강의를 보조할 멀티미디어 웹 응용프로그램을 제작할 강력한 도구들이 웹 기술의 발전으로 많이 생겼다. 이 논문에서는 이 문제를 다루는 한 방안으로서 쇽웨이브 기술을 이용하여 웹 브라우저 상에서 쌍방향 시뮬레이션과 시각화를 동시에 해결하는 방법을 제시한 다. 여러 예를 통하여 어떻게 쇽웨이브 기술의 특성을 이용하여 웹에 기반을 둔 학습 자료를 용이하게 개발하는가를 보여준다.