• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1321-1329
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• 2017

A quantum computer, based on quantum mechanics, is a paradigm of information processing that can show remarkable possibilities of exponentially improved information processing. This paradigm can be solved in a short time by calculating factoring problem and discrete logarithm problem that are typically used in public key cryptosystems such as RSA(Rivest-Shamir-Adleman) and ECC(Elliptic Curve Cryptography). In 2013, Lei et al. proposed a secure NTRU-based key distribution protocol for quantum computing. However, Lei et al. protocol was vulnerable to man-in-the-middle attacks. In this paper, we propose a NTRU(N-the truncated polynomial ring) key distribution protocol with mutual authentication only using NTRU convolution multiplication operation in order to maintain the security for quantum computing. The proposed protocol is resistant to quantum computing attacks. It is also provided a secure key distribution from various attacks such as man-in-the middle attack and replay attack.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.454-456
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• 2017

다양한 양자모델(Quantum model)을 적용한 터널 전계 효과 트랜지스터(tunnel field effect transistor; TFET)의 전류 및 커패시턴스(Capacitance)-전압 특성을 조사하였다. 사용된 양자 모델은 density gradient, Bohm Quantum Potential(BQP), Vandort quantum correction 모델을 슈뢰딩거-푸아송 모델과 calibration하여 사용하였다. BQP, Vandort, density gradient 모두 구동전류는 감소하였다. BQP를 단독으로 사용한 경우에 SS(subthreshold swing)와 on-set 전압($V_{onset}$)은 일정하지만 구동전류에서만 약 3배 전류가 감소하였으며, BQP와 Vandort 사용한 경우와 density gradient를 사용한 경우에 모두 $V_{onset}$이 약 0.07 eV 이동하였으며, SS가 40 mV/dec 이상으로 증가하였다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.2318-2324
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• 2017

차세대 암호로 대두 되고 있는 양자암호는 양자키전송 프로토콜과 양자비밀직접통신으로 나뉘어 연구되고 있다. 양자키전송 프로토콜은 사용상의 비효율성 때문에 현대암호와 병합하여 사용하거나 OTP를 포기한 형태로 사용될 수 있다. 본 고에서는 양자키전송이 아닌 직접통신을 양자암호화 하여 진행하는 알고리즘을 제안하였다. 양자비밀 직접통신을 구현하는 방식은 2채널 방식을 이용하였다. 두 채널 중 한쪽 채널에 아인슈타인의 중력장에의한 시간지연 함수를 적용하여 두 채널간 시간차를 적용하는 방식의 양자비밀직접통신 프로토콜을 설계 하였다. 제안하는 시간 지연 효과는 중력렌즈 현상을 반영한 것으로 점질량에 의한 시간지연을 제안하였다. 원심가속도를 이용한 중력 발생기는 점질량계에 포함되며 이를 이용한 시간지연은 중력계의 변화에 의한 상관관계를 보임을 알 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.87-100
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• 2020

양자 내성 암호와 블록체인을 결합한 것을 양자 내성 블록체인(Post-Quantum Blockchain)이라 부르며[1], 양자 컴퓨터를 대비한 양자 내성 블록체인에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 양자 내성 블록체인을 구현하기 위해 임의의 양자 내성 암호를 기존 블록체인에 그대로 도입하게 되면, 비대한 공개키, 서명 크기가 문제가 되거나, 서명 검증 시간이 길어지는 등의 문제가 발생한다. 본 논문은 비대한 공개키와 서명 크기를 가진 전자서명 알고리즘을 고정된 사이즈로 감소시켜 저장하는 방식을 제안한다. 양자 내성 암호를 블록체인에 도입하기 위한 새로운 트랜잭션 구조와 프로토콜을 제안하며, 제안 메커니즘을 적용하여 오픈소스 기반의 양자 내성 블록체인을 구현했다. 본 연구를 통하여 블록체인의 양자 내성 전자서명 호환성을 증대시키고, 전체적인 블록체인의 크기도 감소시킬 수 있다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.59-65
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• 2020

Nitrogen-Vacancy (NV) center in diamond has been an emerging versatile tool for quantum sensing applications. Amongst various applications, nano-scale nuclear magnetic resonance (NMR) using a single or ensemble NV centers has demonstrated promising results, opening possibility of a single molecule NMR for its chemical structural studies or multi-nuclear spin spectroscopy for quantum information science. However, there is a key challenge, which limited the spectral resolution of NMR detection using NV centers; the interrogation duration for NV-NMR detection technique has been limited by the NV sensor spin lifetime (T₁ ~ 3ms), which is orders of magnitude shorter than the coherence times of nuclear spins in bulk liquid samples (T₂ ~ 1s) or intrinsic ¹³C nuclear spins in diamond. Recent studies have shown that quantum memory technique or synchronized readout detection technique can further narrow down the spectral linewidth of NMR signal. In this short review paper, we overview basic concepts of nanoscale NMR using NV centers, and introduce further developments in high spectral resolution NV NMR studies.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.485-492
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• 2018

Recently, the numerous authentication and key distribution protocol for NFC payment environment have been proposed using public key cryptosystems. However, these protocol are vulnerable to quantum computing attack because quantum computing can solve factoring and discrete logarithm problem effectively using Grover and Shor's algorithm. For these reason, the secure authentication and key distribution have become a very important security issue in order to prevent quantum computing attacks. Therefore, to ensure user's payment information and privacy, we propose a secure quantum resistant authentication and key distribution protocol for NFC payment environments.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.215-215
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• 2014

Red color light emitting diodes (LEDs) were fabricated using CdSe/CdZnS quantum dots (QDs). During the device fabrication process, oxygen plasma treatment on the ITO surface was performed to improve the interfacial contact between ITO anode and the hole injection layer. CdSe/CdZnS quantum dots were cross-linked to remove their surrounded organic surfactants. The device shows red emission at 622 nm, which is consistent with the dimension of the QDs (band gap=1.99 eV). The luminance shows 6026% improvement compared with that of LEDs fabricated without oxygen plasma treatment and quantum dots cross-linking process. This approach would be useful for the fabrication of high-performance QLEDs with ITO electrode and PEDOT:PSS hole injection layers.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제17권1호
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• pp.49-59
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• 2019

Biosensors, which are analysis devices used to convert biological reactions into electric signals, are made up of a receptor component and a signal transduction part. Graphene quantum dots (GQDs) and carbon quantum dots (CQDs) are new types of carbon nanoparticles that have drawn a significant amount of attention in nanoparticle research. The unique features exhibited by GQDs and CQDs are their excellent fluorescence, biocompatibility, and low cytotoxicity. As a result of these features, carbon nanomaterials have been extensively studied in bioengineering, including biosensing and bioimaging. It is extremely important to find biomaterials that participate in biological processes. Biomaterials have been studied in the development of fluorescence-based detection methods. This review provides an overview of recent advances and new trends in the area of biosensors based on GQDs and CQDs as biosensor platforms for the detection of biomaterials using fluorescence. The sensing methods are classified based on the types of biomaterials, including nucleic acids, vitamins, amino acids, and glucose.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.49-55
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• 2004

본 논문에서는 Greenberger-Home-Zeilinger(GHZ) 상태론 이용하여 키 분배와 인증을 동시에 수행할 수 있는 인증된 양자 키 분배 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜에서 공유되는 키는 정직한 중재자에게는 노출되지 않으며 완전한 안전성이 보장된다. 제안된 양자 키 분배 프로토콜은 기존의 양자 키 분배 프로토콜이 지니는 안전성을 그대로 확보하면서 기존의 정보를 이용하여 상대방에 대한 신뢰를 추가로 제공한다는 장점을 가지며, 실험적으로도 기본적인 양자 연산만을 이용하기 때문에 쉽게 구현될 수 있을 것이다.