• 제목/요약/키워드: Quantum communication

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Quantum Chemistry Based Arguments about Singlet Oxygen Formation Trends from Fluorescent Proteins

  • Park, Jae Woo;Rhee, Young Min
    • Rapid Communication in Photoscience
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    • 제5권2호
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    • pp.18-20
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    • 2016
  • Through quantum chemical means, we inspect the energetics of the singlet oxygen formation with fluorescent proteins in their triplet excited states. By placing an oxygen molecule at varying distances, we discover that the energetic driving force for the singlet oxygen formation does not depend strongly on the chromophore $-O_2$ distance. We also observe that the chromophore vibrations contribute much to the energy gap modulation toward the surface crossing. Based on our computational results, we try to draw a series of rationalizations of different photostabilities of different fluorescent proteins. Most prominently, we argue that the chance of encountering a surface crossing point is higher with a protein with a lower photostability.

PCA-CIA Ensemble-based Feature Extraction for Bio-Key Generation

  • Kim, Aeyoung;Wang, Changda;Seo, Seung-Hyun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권7호
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    • pp.2919-2937
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    • 2020
  • Post-Quantum Cryptography (PQC) is rapidly developing as a stable and reliable quantum-resistant form of cryptography, throughout the industry. Similarly to existing cryptography, however, it does not prevent a third-party from using the secret key when third party obtains the secret key by deception, unauthorized sharing, or unauthorized proxying. The most effective alternative to preventing such illegal use is the utilization of biometrics during the generation of the secret key. In this paper, we propose a biometric-based secret key generation scheme for multivariate quadratic signature schemes, such as Rainbow. This prevents the secret key from being used by an unauthorized third party through biometric recognition. It also generates a shorter secret key by applying Principal Component Analysis (PCA)-based Confidence Interval Analysis (CIA) as a feature extraction method. This scheme's optimized implementation performed well at high speeds.

자기유도 전력전달 시스템 기반 양방향 자기장 무선통신 시스템 (Bidirectional Magnetic Wireless Communication System based on Inductive Power Transfer System)

  • 최병국;이은수;임춘택
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.56-58
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    • 2015
  • 본 논문은 자기유도 무선전력 전송하에 송수신부간 양방향 자기장 무선통신 시스템을 제안한다. 송수신부의 무선전력전송 중 양방향 무선통신은 수신부가 장착된 전자기기의 무선충전시 수신부의 안정적인 전력공급 측면에서 필수적이다. 제안하는 양방향 자기장 무선통신 시스템은 송수신부간 복잡한 IC 회로 또는 추가적인 무선통신회로 없이 단순 공진 필터 및 통신용 변압기만을 이용하여 외부환경에 강인하면서도 경제적인 무선통신이 가능하다. 본 논문에서는 제안하는 자기장 무선통신 시스템의 전력선 및 통신선 등가회로를 각각 분석하였고 실험 및 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증하였다.

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무선 양자암호통신 시스템 및 부품 최신 기술 동향 (Recent Technology Trends of Free-Space Quantum Key Distribution System and Components)

  • 윤천주;고해신;김갑중;최병석;최중선
    • 전자통신동향분석
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    • 제33권6호
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    • pp.94-106
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    • 2018
  • A quantum key distribution (QKD) provides in principle an unconditional secure communication unlike the standard public key cryptography depending on the computational complexity. In particular, free-space QKD can give a secure solution even without a fiber-based infrastructure. In this paper, we investigate an overview of recent research trends in the free-space QKD system, including satellite and handheld moving platforms. In addition, we show the key components for a free-space QKD system such as the integrated components, single photon detectors, and quantum random number generator. We discuss the technical challenges and progress toward a future free- space QKD system and components.

GaN 기반 발광 다이오드(LED)의 특성 분석 (Characteristic analysis of GaN-based Light Emitting Diode(LED))

  • 이재현;염기수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.686-689
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ISE-TCAD를 이용하여 GaN 기반의 LED특성을 분석하였다. LED는 GaN 버퍼층을 기반으로 GaN 장벽과 InGaN 양자우물로 구성된 활성 영역, AlGaN EBL(Electron Blocking Layer)과 AlGaN HBL(Hole Blocking Layer)로 이루어져 있다. Auger 재결합률, 양자 우물의 폭과 수, EBL의 Al 몰분율의 변화에 따른 LED의 출력 전력 특성을 분석하고 효율 개선을 위한 몇 가지 기준을 제시하였다.

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Accurate Range-free Localization Based on Quantum Particle Swarm Optimization in Heterogeneous Wireless Sensor Networks

  • Wu, Wenlan;Wen, Xianbin;Xu, Haixia;Yuan, Liming;Meng, Qingxia
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권3호
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    • pp.1083-1097
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    • 2018
  • This paper presents a novel range-free localization algorithm based on quantum particle swarm optimization. The proposed algorithm is capable of estimating the distance between two non-neighboring sensors for multi-hop heterogeneous wireless sensor networks where all nodes' communication ranges are different. Firstly, we construct a new cumulative distribution function of expected hop progress for sensor nodes with different transmission capability. Then, the distance between any two nodes can be computed accurately and effectively by deriving the mathematical expectation of cumulative distribution function. Finally, quantum particle swarm optimization algorithm is used to improve the positioning accuracy. Simulation results show that the proposed algorithm is superior in the localization accuracy and efficiency when used in random and uniform placement of nodes for heterogeneous wireless sensor networks.

NCV-|v1 >라이브러리를 이용한 Mixed-Polarity MCT 게이트 실현 (Realizing Mixed-Polarity MCT gates using NCV-|v1 > Library)

  • 박동영;정연만
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.29-36
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    • 2016
  • 최근 들어 양자 논리 회로의 저비용 실현 가능성을 가진 $NCV-{\mid}v_1$ >라이브러리라 불리는 새로운 종류의 양자 게이트가 주목을 받고 있다. $NCV-{\mid}v_1$ > MCT 게이트는 입력부에 타깃 입력을 제어하는 $CV-{\mid}v_1$ > 게이트와 정크 비트 제거를 위한 수반 게이트의 종속 AND 구조를 갖는다. 본 논문은 $NCV-{\mid}v_1$ >라이브러리에 대응하는 대칭적 쌍대 특성을 갖는 $NCV^{\dag}-{\mid}v_1$ >라이브러리라 불리는 새로운 게이트를 제안한다. 새로운 $NCV^{\dag}-{\mid}v_1$ >라이브러리는 특정 조건에서 OR 논리로 작동한다. $NCV-{\mid}v_1$ >라이브러리와 $NCV^{\dag}-{\mid}v_1$ >라이브러리를 함께 사용하면 MPMCT 게이트와 SOP 및 POS형 양자논리 회로의 저비용 실현이 가능하며, 순방향과 역방향 연산에 대한 상이한 연산 속성 때문에 듀얼 게이트 성질이 기대된다.

Modelling the Mode Behavior of Circular Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser

  • Ho, Kwang-Chun
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제4권2호
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    • pp.22-27
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    • 2012
  • The design characteristics of circular vertical-cavity surface-emitting lasers are studied by using a newly developed equivalent network. Optical parameters, such as the stop-band or the reflectivity of periodic mirrors and the resonance wavelength, are explored for the design of these structures. To evaluate the differential quantum efficiency and the threshold current density, a transverse resonance condition of modal transmission-line theory is also utilized. This approach dramatically reduces the computational time as well as gives an explicit insight to explore the optical characteristics of circular vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs).

양자점 디스플레이 제작을 위한 양자점 패터닝 기술발전 동향 (Recent Developments in Quantum Dot Patterning Technology for Quantum Dot Display)

  • 진영준;정경준;정재한
    • 한국분말재료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.169-179
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    • 2024
  • 양자점 패터닝 기술은 최근 QLED, 센서, laser, 태양전지, 양자컴퓨터 등을 포함한 광전자 응용분야에서 많은 수요가 예상되고 있다. 최근 양자점 패터닝을 위한 다양한 기술이 등장했지만 여전히 실제 산업에 적용에는 힘든 실정이다. 1~100 ㎛에 걸친 다양한 패턴 크기를 구현할 수 있는 전사프린팅은 대면적화가 어렵고 공정과정 중 발생할 수 있는 양자점 필름의 불완전한 박리 문제로 인한 패터닝 수율 문제가 보고 되고 있다. 기존 반도체 공정을 활용할 수 있는 포토리소그래피를 활용한 양자점 패터닝은 초고해상도로 픽셀을 패터닝 할 수 있다는 장점이 있지만, 포토레지스트를 제거하기 위해 쓰이는 용매에 의해 양자점 패턴 자체가 손상될 수도 있고 오염되어 광 효율이 낮아질 수 있다는 우려가 있다. 포토레지스트를 사용하지 않고 양자점의 용해도를 활용한 직접 광경화 공정이 주목받았지만, 패터닝 과정 중 생기는 결함과 비방사성 재결합으로 인해 양자점의 발광 효율이 떨어진다는 단점이 있어 표면 처리 등의 연구가 더욱 요구된다. 잉크젯 프린팅은 대면적화가 쉽고 상대적으로 경제적이라는 장점이 있으나 패턴의 불균일성과 낮은 해상도의 단점이 있다. 다양한 양자점 패터닝 방법 기술개발을 통해 QLED 소자에만 국한되는 것이 아니라 태양전지, 양자 통신, 양자 컴퓨터 등에도 적용이 기대된다.

양자키분배와 RSA 암호를 활용한 이중키 설정 키유도함수 (Key Derivation Functions Using the Dual Key Agreement Based on QKD and RSA Cryptosystem)

  • 박호중;배민영;강주성;염용진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권4호
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    • pp.479-488
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    • 2016
  • 안전한 통신 시스템을 갖추기 위해서는 안전한 암호 알고리즘의 사용과 안전한 암호키 사용이 필수적이다. 현대 암호에서는 표준화된 키유도함수(Key derivation function)를 통해 안전한 암호키를 생성한다. 최근에는 양자물리의 성질을 이용한 양자키분배(Quantum key distribution, 이하 QKD) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있어, 현대 암호시스템의 안정성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 관점에서 양자 암호와 현대 암호를 결합한 이중키 설정에 대한 연구가 요구된다. 본 논문에서는 양자키분배(QKD)와 현대 암호시스템인 RSA를 조합하여 안전한 키를 생성하는 두 가지의 키유도함수를 제안한다. 또한, 시뮬레이션을 통하여 생성된 암호키의 엔트로피를 측정하는 방법으로 제안한 키유도함수의 유효성을 살펴본다.