• 한국통신학회논문지
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• 제24권9A호
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• pp.1383-1391
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• 1999

본 논문은 동영상 통신을 함에 있어 목표 전송률이 주어졌을 때 왜곡이 최소가 되도록 양자화하는 방법을 제안한다. 이 방법을 이용하게 되면 같은 발생 비트량이라 할지라도 기존의 R-D 모델기반 비트율 제어 방법에 비해 재구성된 영상의 화질을 향상시킬 수 있다. 문제는 하나의 양자화 집합이 주어졌을 때 전체 왜곡이 최소가 되고 버퍼 오버플로우가 발생하지 않은범위 내에서 매크로 블록 당 양자화 집합에 존재하는 최적의 양자화 계수를 선택하려는 것인데, 이러한 문제를 해결하기 위해 동작 왜곡 비트율 이론을 이용한 라그랑즈 승수 기법을 도입하였으며, 양자화 방법은 H.263의 권고를 따랐다.

• 정보와 통신
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• 제32권8호
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• pp.62-68
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• 2015

본고에서는 차세대 보안통신 기술로 주목 받고 있는 양자암호시스템의 핵심 모듈인 단일광자 검출기의 최신 연구동향과 KIST 연구개발 내용에 대해 기술한다. 현재 상용화 수준으로까지 발전한 유선 양자암호 시스템에서는 성능, 소형화, 가격 등의 장점으로 인해 주로 InGaAs/InP avalanche photo diode (APD)를 이용한 단일광자검출기가 사용되고 있다. 유선 양자암호에서 사용하는 1550nm 통신 파장대의 단일광자가 갖는 에너지는 0.8 eV로 매우 미약한 수준이기 때문에 신호 검출을 위해 APD소자를 내부 증폭 이득이 무한대인 가이거모드(Geiger mode)에서 동작시킨다. 매우 높은 증폭비는 신호 검출뿐만 아니라 노이즈에도 동일하게 영향을 미치기 때문에 주변환경 노이즈에 의한 검출기 오동작 문제가 심각하게 발생한다. 따라서 단일광자검출기 구현에서 가장 중요한 기술은 소자 및 검출기 모듈에서 발생하는 노이즈의 영향을 최소화 시켜주는 것이다. 전세계적으로 검출기의 대표적인 노이즈인 after pulse를 저감 시키기 위한 연구가 매우 활발히 이루어지고 있는데 대표적으로 self-differencing, auxiliary signal, integrating, double balanced 등의 방법이 제시되고 있다. 본고에서는 각각의 최신 기술들에 대한 비교 분석 및 이를 바탕으로 현재 KIST에서 진행하고 있는 양자암호시스템을 위한 단일광자검출기 기술 개발에 대해 서술한다.

• 정보보호학회지
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• 제30권3호
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• pp.11-16
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• 2020

기술의 발전으로 이론으로만 존재하던 양자 알고리즘의 실현 가능성이 보이면서 기존 암호체계의 위협이 발생할 것으로 예측하고 있다. 미국 국립표준기술연구소에서는 양자컴퓨터 환경에서도 안전한 새로운 공개키 기반의 암호체계가 필요하다는 것을 강조하였고 양자내성암호 표준을 위한 공모전을 개최하였다. 암호는 네트워크 통신에서 중요한 역할을 하고 있고 네트워크 보안 프로토콜로 TLS가 많이 사용된다. 본 논문에서는 IoT와 같은 경량 환경에 적합한 TLS 라이브러리인 mbedTLS 상에서의 격자기반 양자내성 키 교환 알고리즘을 구현하고 성능을 평가하여 양자내성암호의 사용 가능성에 대해 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.1044-1051
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• 2020

양자 컴퓨터의 시대가 점점 현실로 다가오고 있다. 이에 대비해 미국 국립 표준 기술 연구소에서는 양자 알고리즘으로부터 내성이 있는 양자 내성 암호의 표준을 정하기 위해 후보군을 모집했다. 제출된 암호들은 양자 알고리즘으로부터 안전할 것으로 예상이 되지만 알고리즘이 실제 양자 컴퓨터상에서 작동이 되었을 때에도 양자 알고리즘의 공격으로부터 안전한지 검증을 할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 부호 기반 양자 내성 암호의 이진 필드 상에서의 곱셈 연산을 양자 컴퓨터에서 작동될 수 있게 양자 회로로 구현하였고 해당 회로를 최적화 하는 방안에 대하여 설명한다. 구현은 대표적인 부호 기반 암호인 Classic McEliece에서 제시하는 2개의 필드 다항식과 ROLLO에서 제시하는 3개의 필드 다항식에 대하여 일반 곱셈 알고리즘과 카라추바 곱셈 알고리즘으로 구현하였다.

• 정보보호학회지
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• 제33권1호
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• pp.7-12
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• 2023

현존 암호인프라에 대한 양자컴퓨터 위협이 가시화됨에 따라, 다각도의 양자리스크 대응 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서 양자컴퓨터 상에서 주어진 암호를 해독하기 위해서 소요되는 양자자원량(큐비트수, 양자게이트수, 수행시간 등)을 계산하여 양자보안강도를 추정하는 양자안전성 검증 기술은 대규모의 큐비트를 컨트롤할 수 있는 범용 양자컴퓨터가 아직 없는 상태에서는 쉽지 않은 기술이라 할 수 있다. 이에, 본 고에서는 암호 양자안전성 검증을 위한 현실적이고 유일한 접근이라 할 수 있는 <Q|Crypton> 기술 개념을 설명하고, 이러한 개념을 바탕으로 개발되고 있는 <Q|Crypton> 플랫폼의 전반적인 설명을 제공하고자 한다. 이러한 <Q|Crypton> 기술은 향후, 효율적이면서 높은 양자 저항성을 가지는 암호를 선별하는 데 있어서 실제적인 기여를 할 것으로 예상되고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12A호
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• pp.2085-2091
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• 2001

손실압축 기법을 사용하는 대부분의 표준 동영상 압축 방법에서는 이미지 변환 후, 변환된 계수들의 양자화를 수행하게 된다. 양자화 과정에서 발생하는 양자화 잡음으로 인한 영상정보의 손실은 복구 영상의 화질을 저하시킨다. 본 논문에서는 H.26L의 테스트 모델인 TML-2를 기반으로 양자화 잡음의 평균값을 추가 보상함으로써 부호화기의 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 실험 결과 비트율에서 평균 1.29% 개선과 PSNR에서 평균 0.93%개선이 있었으며, 특히 움직임이 적은 영상에서 더 큰 개선 효과가 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1234-1240
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• 2005

본 논문에서는 대역 적응 양자화와 중요 클러스터 추출을 이용한 웨이브릿 영상 부호화 방법을 제안한다. 제안한 방법은 모폴로지를 이용하여 형태소보다 적은 클러스터를 제거함으로써 기존의 MRWD 부호화에서 생성되는 불필요한 부가정보를 감소시킨다. 그리고 대역 적응 양자화를 이용하여 양자화 과정에 소요되는 계산량을 감소시킴으로써 고속 부호화를 가능하게 한다. 실험결과 제안한 방법은 양자화 계산량이 비트율에 따라 $20\%{\~}33.3\%$ 감소함을 알 수 있었다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.687-692
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• 2023

이번 연구는 양자 컴퓨터가 가지는 중첩의 특성을 이용하여 음악을 만들어 보고자 하는 의도에서 시작하였다. 기존의 음악은 작곡가가 작곡한 것에 제한되는 특징을 가진다. 하지만, 양자 컴퓨터의 중첩을 이용한 음악은 제한된 범위 내에서 실행 시에 변화되는 음악적 특징을 가진다. 이를 이용하여, 실행 시에 특정 화음을 기준으로 변화하는 음악을 만들 수 있을 것이다. 이번 논문에서는 양자 컴퓨터와 기존 컴퓨터를 연결하여 소리를 발생시킨다, 그리고 중첩의 성질을 적용하여 변화하는 음을 만들어내는 것에 중점을 둔다.

• 전자통신동향분석
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• 제21권5호통권101호
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• pp.119-128
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• 2006

밴드구조 엔지니어링과 분자선 에피택셜 성장법에 의해 실현된 양자종속레이저는 유럽, 미국을 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있으며, 눈부신 발전을 거듭해왔다. 최근, 중적외선 영역에서의 실온 연속 레이저 발진과 테라헤르츠 영역에서 파장이 약 $100\mum$를 넘는 레이저 발진이 실현되어 큰 주목을 끌고 있다. 본 고에서는 발광층 디자인을 중심으로 양자종속레이저의 원리 및 성능에 대하여 소개한 후, 이 분야에 있어서 지금까지 이루어진 기술적인 약진에 대하여 기술한다.