• 제목/요약/키워드: Quantum communication

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Algorithms, Processes, and Services for Future ICT

  • Jeong, Young-Sik;Park, Jong Hyuk
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권6호
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    • pp.1231-1237
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    • 2020
  • In recent years, future information and communication technology (ICT) has influenced and changed our lives. Without various ICT-based applications, we would have difficulty in securely storing, efficiently processing, and conveniently communicating information. In the future, ICT will play a very important role in the convergence of computing, communication, and all other computational sciences and application. ICT will also influence various fields including communication, science, engineering, industry, business, law, politics, culture, and medicine. In this paper, we investigate the latest algorithms, processes, and services in future fields.

Analysis of Detuning-filter-assisted All-optical Wavelength Conversion Based on a Semiconductor Optical Amplifier with Strong Wavelength Dependence of Gain and Phase

  • Qin, Cui;Zhao, Jing;Yu, Huilong;Zhang, Jian
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권6호
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    • pp.579-586
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    • 2017
  • In this paper, we theoretically demonstrate that semiconductor optical amplifiers (SOAs) with strong wavelength dependence of gain and phase are capable of all-optical inverted and non-inverted wavelength conversion (WC) over a wide range, with the assistance of an optical filter. First, the gain dynamics and phase dynamics in a common quantum well (QW) SOA with the $In_{0.53}Ga_{0.47}As/In_{0.7322}Ga_{0.2678}As_{0.5810}P_{0.4190}$ material system are found to be strongly dependent on wavelength, which is mainly related to the wavelength dependence of the differential gain and the differential refractive-index change. Second, the wavelength dependence in an all-optical wavelength converter based on the QW SOA cascaded with a detuning band pass filter is studied. Simulations show that the quality of the converted signal has little dependence on the operation wavelength. Both inverted and non-inverted WC can be achieved, over a large wavelength range. Therefore, although the gain and phase change are strongly wavelength-dependent, the effects of this dependence can be erased by appropriate optical filtering.

ZnSe/CdSe/ZnSe 단일양자우물의 광발광 특성 (Photoluminescence of ZnSe/CdSe/ZnSe Single Quantum Well)

  • 박재규;오병성;유영문;윤만영;김대중;최용대
    • 한국진공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.192-196
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    • 2007
  • Hot wall epitaxy 방법으로 우물층의 두께를 바꾸어가며 ZnSe/CdSe/ZnSe 단일 양자우물을 성장하였다. 양자우물층의 두께는 TEM을 이용하여 측정하였다. 광발광의 세기와 반치폭의 변화로부터 양자우물층의 임계두께는 약 $9{\AA}$임을 알 수 있었다. 우물층의 두께가 임계두께 보다 작을 때 광발광과 PLE 스펙트럼의 비교로부터 stoke's shift를 확인하였고, 이는 엑시톤 결합 에너지에 의한 것임을 알 수 있었다. 우물층의 두께에 대한 광발광 피크의 에너지 이동은 이론치와 잘 일치하였다.

Platform for Manipulating Polarization Modes Realized with Jones Vectors in MATHEMATICA

  • Choi, Yong-Dae;Kim, Bogyeong;Yun, Hee-Joong
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제32권2호
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    • pp.151-159
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    • 2015
  • The fundamental conception in physics of the propagation of the electromagnetic wave polarization in matter is newly understood as the cardinal keyword in free-space quantum communication technology and cosmology in astrophysics. Interactive visualization of the propagation mechanism of polarized electromagnetism in a medium with its helicity has accordingly received attention from scientists exploiting the protocol of quantum key distribution (QKD) to guarantee unconditional security in cryptography communication. We have provided a dynamic polarization platform for presenting the polarization modes of a transverse electromagnetic wave, converting the state of polarization through the arrangement of optical elements, using Jones vectors calculations in Methematica. The platform graphically simulates the mechanism of production and propagation of the polarized waves in a medium while satisfying Maxwell's equations.

양자 논리회로의 정보 가역성에 대한 고찰 (A Study on the Information Reversibility of Quantum Logic Circuits)

  • 박동영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.189-194
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    • 2017
  • 양자논리회로의 가역성은 정보 가역적 및 에너지 가역적 회로라는 두 가지 가역 조건을 만족할 때 실현될 수 있다. 본 논문은 다치 양자논리 회로에서 원래상태로의 정보가역성 회복에 필요한 연산 사이클을 모델링하였다. 모델링을 위해 유니터리 스위치를 산술 멱승 스위치로 사용하는 함수 임베딩 방법을 사용하였다. 양자논리회로에서 수반게이트 쌍이 대칭이면 유니터리 스위치함수가 균형함수 특성을 보임으로써 원래상태의 정보 가역성 회복에 1 사이클 연산이 소요되었다. 반대로 비대칭 구조이면 상수 함수에 의해 2 사이클 연산이 소요되었다. 본 논문은 ternary M-S 게이트로 hybrid MCT 게이트를 실현할 경우의 비대칭 구조에 따른 2 사이클 복원 문제는 비대칭 구조의 수반게이트들을 대칭구조의 수반게이트로 등가 변환하여 해결할 수 있음을 밝혔다.

확률진폭 스위치에 의한 양자게이트의 함수 임베딩과 투사측정 (Function Embedding and Projective Measurement of Quantum Gate by Probability Amplitude Switch)

  • 박동영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1027-1034
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    • 2017
  • 본 논문은 양자게이트의 모든 제어 동작점에서 양자들의 확률진폭, 확률, 평균 기댓값 및 정상상태 단위행렬의 행렬요소 등을 수학적 투사로 측정할 수 있는 새로운 함수 임베딩 방법을 제안하였다. 본 논문의 함수 임베딩 방법은 디랙 기호와 크로네커델타 기호를 사용해 각 제어 동작점에 대한 확률진폭의 직교 정규화조건을 2진 스칼라 연산자에 임베딩 한 것이다. 이와 같은 함수 임베딩 방법은 양자게이트 함수를 단일양자들의 텐서 곱으로 표현하는 유니터리 변환에서 유니터리 게이트의 산술 멱함수 제어에 매우 효과적 수단임을 밝혔다. Ternary 2-qutrit cNOT 게이트에 본 논문이 제안한 함수 임베딩 방법을 적용했을 때의 진화연산과 투사측정 결과를 제시하고, 기존의 방법들과 비교 검토하였다.

Recent Development of Linear Scaling Quantum Theories in GAMESS

  • Choi, Cheol-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권6호
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    • pp.733-738
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    • 2003
  • Linear scaling quantum theories are reviewed especially focusing on the method adopted in GAMESS. The three key translation equations of the fast multipole method (FMM) are deduced from the general polypolar expansions given earlier by Steinborn and Ruedenberg. Simplifications are introduced for the rotation-based FMM that lead to a very compact FMM formalism. The OPS (optimum parameter searching) procedure, a stable and efficient way of obtaining the optimum set of FMM parameters, is established with complete control over the tolerable error ε. In addition, a new parallel FMM algorithm, requiring virtually no inter-node communication, is suggested which is suitable for the parallel construction of Fock matrices in electronic structure calculations.

양자화 진화알고리즘을 적용한 널 패턴합성 알고리즘의 특성 연구 (A Study on Characteristics of Null Pattern Synthesis Algorithm Using Quantum-inspired Evolutionary Algorithm)

  • 서종우;박동철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.492-499
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    • 2016
  • Null pattern synthesis method using the Quantum-inspired Evolutionary Algorithm(QEA) is described in this study. A $12{\times}12$ planar array antenna is considered and each element of the array antenna is controlled by 6-bit phase shifter. The maximum number of iteration of 500 is used in simulation and the rotation angle for updating Q-bit individuals is determined to make the individual converge to the best solution and is summarized in a look-up table. In this study we showed that QEA can satisfactorily synthesize the null pattern using smaller number of individuals compared with the conventional Genetic Algorithm.