• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.611-613
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• 2021

최근, 고전컴퓨터(Classic Computer)의 한계를 뛰어넘는 양자컴퓨터(Quantum Computer)에 대한 연구개발이 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 고전컴퓨터의 전기적인 신호처리와는 다르게 양자역학적인 원리를 사용한 양자컴퓨터는 양자 중첩(Quantum Superposition), 양자 얽힘(Quantum Entanglement)과 같은 다양한 양자역학의 현상/특성을 활용하여 연산을 수행하기 때문에 고전컴퓨터의 연산에 비해 아주 복잡한 연산과정을 거치게 된다. 또한, 큐비트의 종류, 배치, 연결성 등 실제 양자컴퓨터를 구동시키기 위해 구성되는 많은 요소들에 의한 각각의 영향이 양자컴퓨터의 연산 결과와 연산 과정에서 많은 영향을 끼치기 때문에 각각의 요소를 효율적이고 정확하게 활용하기 위해 실제 양자컴퓨터의 구동 이전에 데이터를 시각화하여 오류검증/최적화/신뢰성검증을 할 필요가 있다. 하지만 양자컴퓨터 내부에 구성된 다양한 요소들의 데이터를 전부 시각화 할 경우 직관적으로 원하는 데이터를 파악하는 것이 어렵기 때문에 선별적으로 데이터를 시각화 할 필요가 있다. 본 논문에서는 양자컴퓨터를 구성하는 다양한 요소들의 데이터를 시각화 하여 직관적으로 데이터를 관측하고 활용할 수 있도록 복잡하게 구성되는 양자컴퓨터 내부 회로 구성요소들을 계층적으로 시각화 하는 방법을 제안한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권4호
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• pp.101-106
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• 2021

양자 알고리즘과 양자 컴퓨터는 우리가 현재 사용하고 있는 많은 암호들의 안전성을 깨뜨릴 수 있다. 그루버 알고리즘을 n-bit 보안레벨을 가지는 대칭키 암호에 적용한다면 보안레벨을 (n/2)-bit 까지 낮출 수 있다. 그루버 알고리즘을 적용하기 위해서는 오라클 함수에 대칭키 암호가 양자 회로로 구현되어야 하기 때문에 대상 암호를 양자 회로로 최적화하는 것이 가장 중요하다. 이에 AES 또는 경량 블록암호를 양자 회로로 구현하는 연구들이 최근 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 국산 경량 블록암호 LEA를 양자 회로로 최적화하여 구현 하였다. 기존의 LEA 양자회로 구현과 비교하여 양자 게이트는 더 많이 사용하였지만, 큐빗을 획기적으로 줄일 수 있었으며 이러한 트레이드오프 문제에 대한 성능 평가를 수행하였다. 마지막으로 제안하는 LEA 양자 회로에 그루버 알고리즘을 적용하기 위한 양자 자원들을 평가하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.323-330
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• 2021

최근에는 양자 컴퓨터의 빠른 연산의 장점이 알려지면서 큐비트를 활용한 양자회로에 대한 관심이 높아지고 있다. 그루버 알고리즘은 n-bit의 보안 레벨의 대칭키 암호와 해시 함수를 n/2-bit 보안 레벨까지 낮출 수 있는 양자 알고리즘이다. 그루버 알고리즘은 양자 컴퓨터상에서 동작하기 때문에 적용 대상이 되는 대칭키 암호와 해시함수는 양자 회로로 구현되어야 한다. 이러한 연구 동기로, 최근 들어 대칭키 암호 또는 해시 함수를 양자 회로로 구현하는 연구들이 활발히 수행되고 있다. 하지만 현재는 큐비트의 수가 제한적인 상황으로 최소한의 큐비트 개수로 구현하는 것에 관심을 가지고 효율적인 구현을 목표로 하고 있다. 본 논문에서는 국산 해시함수 LSH 구현에 큐빗 재활용, 사전 연산을 통해 사용 큐빗 수를 줄였다. 또한, Mix, Final 함수와 같은 핵심 연산들을 IBM에서 제공하는 양자 프로그래밍 툴인 ProjectQ를 사용하여 양자회로로 효율적으로 구현하였고 이에 필요한 양자 자원들을 평가하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.113-119
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• 2015

Alloy 82/182 weld metals had been extensively used in joining the components of the PWR primary system. Unfortunately, there have been a number of incidents of cracking caused by PWSCC in Alloy 82/182 welds during the operation of PWR worldwide. To mitigate PWSCC, optimization of water-chemistry conditions, especially dissolved hydrogen (DH) and Zn contents, is considered as the most promising and effective remedial method. In this study, the PWSCC behaviours of Alloy 182 weld were investigated in simulated PWR environments with various DH content. Both in-situ and ex-situ oxide characterizations as well as PWSCC initiation tests were performed. The results showed that PWSCC crack initiation time was shortest in PWR water (DH: 30cc/kg). Also, high stress reduced crack initiation time. Oxide layer showed multi-layered structures consisted of the outer needle-like Ni-rich oxide layer, Fe-rich crystalline oxide, and inner Cr-rich inner oxide layers, which was not altered by the level of applied stress. To analyse the multi-layer structure of oxides, EIS measurement were fitted into an equivalent circuit model. Further analyses including TEM and EDS are underway to verify appropriateness of the equivalent circuit model.

• Progress in Superconductivity
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• 제9권2호
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• pp.157-161
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• 2008

Due to high speed operations and ultra low power consumptions RSFQ logic circuit is a very good candidate for future electronic device. The focus of the RSFQ circuit development has been on the advancement of analog-to-digital converters and microprocessors. Recent works on RSFQ ALU development showed the successful operation of an 1-bit block of ALU at 40 GHz. Recently, the study of an RSFQ analog-to-digital converter has been extended to the development of a single chip RF digital receiver. Compared to the voltage logic circuits, RSFQ circuits operate based on the pulse logic. This naturally leads the circuit structure of RSFQ circuit to be pipelined. Delay time on each pipelined stage determines the ultimate operating speed of the circuit. In simulations, a two junction Josephson transmission line's delay time was about 10 ps, a splitter's 14.5 ps, a switch's 13 ps, a half adder's 67 ps. Optimization of the 4-bit ALU circuit has been made with delay time consideration to operate comfortably at 10 GHz or above.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.123-126
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• 2003

RSFQ (Rapid Single Flux Quantum) circuits are used in many practical applications. RSFQ DFFC (Delay Flip-Flop with complementary outputs) circuits can be used in a RAM, an ALU (Arithmetic Logic Unit), a microprocessor, and many communication devices. A DFFC circuit has one input, one switch input, and two outputs (output l and output 2). DFFC circuit functions in such way that output 1 follows the input and output 2 is the complement of the input when the switch input is "0." However, when there is a switch input "1."the opposite output signals are generated. In this work, we have designed an RSFQ DFFC circuit based on 1 ㎄/$\textrm{cm}^2$ niobium trilayer technology. As circuit design tools, we used Xic, WRspice, and Lmeter After circuit optimization, we could obtain the bias current margins of the DFFC circuit to be above 32％.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.249.2-249.2
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• 2015

Connecting two or more sub-cells is a simple and effective way of improving power conversion efficiency (PCE) of solar cells, and the theoretical efficiency of this tandem cell is known to reach 85~88% of the sum of the sub-cell's efficiencies. There are two ways of connecting sub-cells in the tandem structure, i.e. parallel and series connection. The parallel connection can increase the short circuit current (Jsc) and the series connection can increase the open circuit voltage (Voc). Although various tandem structures have been studied, the full use of incident light and optimization of cell efficiency is still limited. In this work, we designed series tandem solar cells consisting of lead sulfide (PbS) quantum dots/zinc oxide-based QDSC and zinc phthalocyanine (ZnPc)/C60-based small molecule OSCs. It is expected that the loss of the incident light is minimized because the absorption range of the PbS quantum dots and ZnPc is significantly different, and the Voc increases according to the Kirchhoff's law.

• ETRI Journal
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2004

The photonic quantum ring (PQR) laser is a three dimensional whispering gallery (WG) mode laser and has anomalous quantum wire properties, such as microampere to nanoampere range threshold currents and ${\sqrt{T}}$-dependent thermal red shifts. We observed uniform bottom emissions from a 1-kb smart pixel chip of a $32{\times}32$ InGaAs PQR laser array flip-chip bonded to a 0.35 ${\mu}m$ CMOS-based PQR laser driver. The PQR-CMOS smart pixel array, now operating at 30 MHz, will be improved to the GHz frequency range through device and circuit optimization.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.17-20
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• 2005

We has designed, fabricated, and measured a Single flux quantum (SFQ) toggle flip-flop (TFF). The TFF is widely used in superconductive digital electronics circuits. Many digital devices, such as frequency counter, counting ADC and program counter be used TFF Specially, a program counter may be constructed based on TFF We have designed the newly TFF and obtained high bias margins on test. In this work, we used two circuit simulation tools, WRspice and Julia, as circuit optimization tools. We used XIC for a layout tool. Newly designed TFF had minimum bias margins of +/- $37\%$ and maximum bias margins of +/-$37\%$(enhanced from +/- $37\%$). The designed circuits were fabricated by using Nb technology The test results showed that the re-optimized TFF operated correctly on 100kHz and had a very wide bias margins of +/- $53\%$.