• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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• pp.427-430
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• 2024

본 논문에서는 그리드 컴퓨팅에서의 안전한 통신을 위한 양자내성암호 기반 사용자 인증 및 키 교환 프로토콜을 구현하고 성능을 측정한다. 디지털 서명을 통해 사용자를 검증하고 암호키를 교환하여 신뢰할 수 있는 사용자들만이 그리드 컴퓨팅에 참여할 수 있도록 한다. 사용자 인증과 키 교환 과정에 NIST 선정 표준양자내성암호인 ML-DSA와 ML-KEM을 적용하여 양자컴퓨터를 이용한 공격에도 안전할 것으로 기대된다. 본 논문에서는 양자내성암호를 적용한 프로토콜이 기존의 현대암호 기반 전자서명이나 키 교환 과정에 비해 양자내성과 동시에 준수한 사용성을 지녔음을 보인다. 이를 통해 그리드 컴퓨팅의 시스템의 P2P 특성에서 기인하는 보안 문제를 해결하고, 기존에 주로 내부망이나 실시간 스트리밍 서비스에서 활용되던 그리드 컴퓨팅의 인터넷 환경으로의 확장 가능성을 제시한다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1060-1066
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• 2021

최근, 양자컴퓨터를 활용하기 위한 연구개발이 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 양자컴퓨터는 양자 얽힘, 양자중첩과 같은 다양한 양자역학의 현상과 특성을 활용하여 연산을 수행하기 때문에 기존 컴퓨팅 환경에 비해 아주 복잡한 연산과정을 거치게 된다. 이러한 양자컴퓨터를 구동하기 위해서는 연산에 활용되는 양자게이트의 구성뿐만 아니라 큐비트의 종류, 배치, 연결성 등 물리적인 양자컴퓨터의 요소를 반영한 알고리즘이 구성되어야 한다. 따라서 양자컴퓨터 구성요소들의 상호간 영향을 포함한 구성 정보를 직관적으로 파악할 수 있는 회로 시각화가 필요하다. 본 논문에서는 양자컴퓨터를 구성하는 양자칩 정보와 양자컴퓨팅 회로 데이터를 3D로 시각화하여 직관적으로 데이터를 관측하고 활용할 수 있도록 시각화 하여 직관적인 정보를 분석할 수 있는 방법을 제안한다.

• 전자통신동향분석
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• 제36권3호
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• pp.87-96
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• 2021

Quantum computers will be a game-changer in various fields, such as cryptography and new materials. Quantum computer is quite different from the classical computer by using quantum-mechanical phenomena, such as superposition, entanglement, and interference. The main components of a quantum computer can be divided into quantum-algorithm, quantum-classical control interface, and quantum processor. Universal quantum computing, which can be applied in various industries, is expected to have more than millions of qubits with high enough gate accuracy. Currently, It uses general-purpose electronic equipment, which is placed in a rack, at room temperature to make electronic signals that control qubits. However, implementing a universal quantum computer with a low error rate requires a lot of qubits demands the change of the current control system to be an integrated and miniaturized system that can be operated at low temperatures. In this study, we explore the fundamental units of the control system, describe the problems and alternatives of the current control system, and discuss a future quantum control system.

• 정보보호학회지
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• 제34권2호
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• pp.21-27
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• 2024

양자컴퓨터는 매우 많은 경우의 수를 탐색하고 연산하는 데에 있어 이점을 가지며, 이는 소인수분해와 같은 작업에서 기존 컴퓨팅을 능가할 수 있다. 이러한 능력으로 인해 양자컴퓨터는 현재 사용되는 암호체계를 위협할 수 있다. 또한, 화학, 머신러닝 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 수 있는 차세대 컴퓨팅 환경으로 주목받고 있다. 현재 IBM, Google, Amazon 등의 세계적인 IT 기업들이 이 분야의 연구 및 개발에 적극적으로 투자하고 있으며 본고에서는 양자컴퓨터의 최근 개발현황과 양자컴퓨팅을 위한 플랫폼인 IBM Qiskit, Google Cirq, ProjectQ, Amazon Braket, Microsoft Azure Quantum, Intel Quantum SDK, Pennylane에 대해 알아보고자 한다.

• 정보보호학회지
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• 제14권3호
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• pp.13-18
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• 2004

2010년경에는 칩의 고집적화로 집적회로를 구성하는 소자들에서 양자현상은 불가피 할 것으로 예상되며 오히려 이러한 양자현상을 잘 이용하여 연산이나 정보전송에 이용하기 위한 연구가 바람직 할 것으로 판단된다. 이러한 예측에 따라 비교적 최근에 양자역학을 이용한 정보처리, 특히 양자컴퓨터에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 고에서는 이러한 양자 컴퓨팅 기술의 개요와 현황, 국내외적인 연구경쟁의 동향, 그리고 앞으로의 발전 전망에 대하여 논의하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.9-12
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• 2019

본 논문에서는 IBM사의 Q를 이용하여 몇 가지 양자 컴퓨팅 개념을 구현해보고 검증한다. Superdense coding과 Quantum teleportation, Bell's Inequailty를 python 기반의 코드로 구현하고 실제 ibmqx4 양자 컴퓨터로 실행한 결과, Superdense coding은 약 85%의 정확도, Quantum teleportation은 96.7%의 정확도를 보이고 Bell's Inequailty가 성립하지 않는 것을 확인하였다.

• 정보와 통신
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• 제29권4호
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• pp.52-61
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• 2012

양자통신(Qauntum Communication)은 양자역학에 기반을 둔 새로운 패러다임의 통신방식으로서 0과 1의 형태로 표현할 수 없거나 곤란한 형태의 정보를 생성, 전송, 처리, 저장하는 수단을 제공한다. 1990년대 중반부터 발전된 양자컴퓨팅 기술 및 양자오류정정부호 기술 그리고 양자정보이론 기술 등을 기반으로 발전해 오고 있으며 특히 최근 들어 국내외에서 많은 관심과 연구성과를 나타내고 있다. 본 논문에서는 국외 양자통신 연구 동향을 소개하고 향후 연구 방향을 살펴본다

• 정보보호학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.617-628
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• 2022

Ascon은 2015년부터 진행되고 있는 NIST 경량암호 공모사업의 최종 라운드 후보 중 하나이며, 해시 모드 Ascon-Hash와 Ascon-Xof를 지원한다. 본 논문에서는 Ascon-Hash의 충돌 공격을 위한 MILP 모델을 개발하고, 해당 모델을 통해 양자 컴퓨팅 환경에서 활용 가능한 차분 경로를 탐색한다. 또한, 탐색한 차분 경로를 이용하여 양자 컴퓨터를 사용할 수 있는 공격자가 3-라운드 Ascon-Hash의 양자 free-start 충돌쌍을 찾을 수 있는 알고리즘을 제시한다. 본 공격은 Ascon-Hash에 대한 충돌 공격을 양자 컴퓨팅 환경에서 최초로 분석했다는 점에서 유의미하다.

• 정보보호학회지
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• 제28권5호
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• pp.31-35
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• 2018

최근 양자 컴퓨팅 환경에서도 안전한 양자내성암호에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 미국 국립표준기술연구소에서는 2017년 11월 30일부터 양자내성암호에 대한 연방 표준화 사업을 진행하고 있다. 현재 표준화 1라운드가 진행되고 있으며, 제출된 양자내성암호들에 대한 안전성 분석이 진행되고 있다. 또한 CHES와 같은 세계 유수의 학회에서도 이러한 양자내성암호에 대한 많은 연구결과들이 발표되고 있으며, 본 논문에서는 양자내성암호 표준화와 연구의 최신 동향을 살펴보며, 이에 따른 향후 연구 전망을 제시하고자 한다.