• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.12-18
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• 2023

각각의 큐빗(qubit)을 개별적으로 상온의 제어 회로에 연결하는 현재의 회로 기술은 양자 컴퓨터의 확장성, 신뢰성을 갖추는 데 있어 한계를 가지고 있으며, 집적도 측면에서 극저온의 CMOS 기술 기반 인터커넥트 회로 기술을 통해 기존 기술 대비 인터커넥트의 복잡도, 시스템 안정도 및 사이즈, 그리고 가격 경쟁력을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 외부의 전기적 자극에 민감하며 양자 상태를 일정 시간 이상 유지할 수 없는 큐빗의 특성으로 인한 문제를 극복하고, 확장성과 신뢰성을 양자 컴퓨터 실현을 위한 CMOS 기술 기반 집적화된 센싱 및 제어 회로 기술에 대해 소개한다.

• 융합보안논문지
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• 제21권3호
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• pp.3-11
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• 2021

현존하는 대부분의 인터넷 보안 프로토콜은 소인수분해 문제의 수학적 복잡도에 기초한 고전적인 암호화 알고리즘에 의존하고 있으나, 이러한 고전 알고리즘은 양자 컴퓨터의 공격에 취약하다고 알려져 있다. 최근 양자 컴퓨팅 기술이 비약적으로 발전하면서 기존 통신의 물리 및 네트워크 계층 보안을 위해 양자키분배 기술을 적용하는 것이 국제적으로 필수적인 과제가 되고 있다. 본 연구에서는 성형 네트워크에 적용하기 위한 plug & play 방식의 양자키분배 장치를 제작하고, 생성된 양자키를 IPSec의 키 교환 과정에 이용함으로써 기존 IPSec 장치와 연동 실험한 결과를 보고하고자 한다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.1-6
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• 2022

This paper reviews the literature that has been published since 1980s related to cryogenic refrigeration systems for quantum computing. The reason why such a temperature level of 10-20 mK is necessary for quantum computing is that the superconducting qubit is sensitive to even very small thermal disturbances. The entanglement of the qubits may not be sustained due to thermal fluctuations and mechanical vibrations beyond their thresholds. This phenomenon is referred to as decoherence, and it causes an computation error in operation. For the stable operation of the quantum computer, a low-vibration cryogenic refrigeration system is imperative as an enabling technology. Conventional dilution refrigerators (DR), so called 'wet' DR, are precooled by liquid helium, but a more convenient and economical precooling method can be achieved by using a mechanical refrigerator instead of liquid cryogen. These 'dry' DRs typically equip pulse-tube refrigerators (PTR) for precooling the DRs around 4 K because of its particular advantage of low vibration characteristic. In this review paper, we have focused on the development status of 4 K PTRs and further potential development issues will be also discussed. A quiet 4 K refrigerator not only serves as an indispensable precooler of DR but also immediately enhances the characteristics of low noise amplifiers (LNA) or other cryo-electronics of various type quantum computers.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.617-628
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• 2022

Ascon은 2015년부터 진행되고 있는 NIST 경량암호 공모사업의 최종 라운드 후보 중 하나이며, 해시 모드 Ascon-Hash와 Ascon-Xof를 지원한다. 본 논문에서는 Ascon-Hash의 충돌 공격을 위한 MILP 모델을 개발하고, 해당 모델을 통해 양자 컴퓨팅 환경에서 활용 가능한 차분 경로를 탐색한다. 또한, 탐색한 차분 경로를 이용하여 양자 컴퓨터를 사용할 수 있는 공격자가 3-라운드 Ascon-Hash의 양자 free-start 충돌쌍을 찾을 수 있는 알고리즘을 제시한다. 본 공격은 Ascon-Hash에 대한 충돌 공격을 양자 컴퓨팅 환경에서 최초로 분석했다는 점에서 유의미하다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제9권2호
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• pp.39-44
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• 2005

Unlike for the bound states, several different boundary conditions are used for the continuum states above the barrier in semiconductor quantum wells. We employed three boundary conditions, infinite potential barrier boundary condition, periodic boundary condition and scattering boundary condition, and calculated the local number of states, wavefunctions and optical matrix elements for the symmetric and asymmetric quantum wells. We discussed how these quantities are related in the three boundary conditions. We argue that the scattering boundary condition has several advantages over the other two cases. These results would be useful in understanding quantum well lasers and detectors involving continuum states.

• 전자통신동향분석
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• 제17권6호통권78호
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• pp.146-154
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• 2002

본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.242-251
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• 2020

고분자 소재 및 이를 이용하여 제조된 분리막에 주로 활용되는 전산모사 도구들은 모사대상의 크기 및 모사하고자 하는 시간에 따라 여러 가지 분야로 나뉘어진다. 본 총설에 소개되는 전산모사는 그 중에서 전산재료화학에 주로 사용되는 양자역학(quantum mechanics; QM), 분자동역학(molecular dynamics; MD), 메조스케일 전산모사(mesoscale modelling), 이렇게 3가지로 분류된다. 고분자 연구에서 사용되는 전산모사는 각각의 전산모사의 종류마다 연구내용이 달라지는데, 양자역학은 분자, 원자, 전자 등 미시적인 계의 현상을 다루어 작은 크기의 현상을 연구하고, 분자동역학은 원자들 사이의 퍼텐셜 또는 힘이 주어졌을 때 뉴턴의 운동방정식에 따른 원지 및 분자의 움직임을 수치적으로 풀어내고, 메조스케일 모델링은 원자들을 묶어서 그룹형태로 만들어 비드를 형성해 비교적 큰 분자량에서 계산시간을 줄여 거시적으로 판단하는 연구가 된다. 본 총설에서는 고분자 및 고분자 분리막에 주로 활용되는 다양한 전산모사 프로그램을 위에서 분류한 3가지 종류로 나누어 각각의 특징과 사용분야 등을 소개하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.1-9
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• 2012

Quantum-Inspired Evolutionary Algorithm(QEA)은 알고리즘 자체에 충분한 data-level parallelism이 내재되어 있어 GPU를 이용한 가속에 용이하다. 그러나 효과적인 실행시간의 단축을 위해서는 CPU와 GPU에의 적절한 task-mapping이 필요하다. 이때 단순히 함수 자체의 병렬성만을 고려하는 것이 아니라 CPU와 GPU간의 데이터 전송도 고려하여 task-mapping을 할 필요가 있다. 또한 추가적인 성능향상을 위하여 zero-copy host memory와 적절한 execution configuration의 사용, 그리고 memory coalescing 등을 이용할 수 있다. 그 결과 30,000개의 item수를 가진 0-1 knapsack problem에 대한 QEA의 수행을 multi-threading CPU에 비해 평균 3.69배 빠르게 할 수 있었다.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제15권2호
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• pp.102-110
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• 2015

The main source of noise in computed tomography (CT) images is a quantum noise, which results from statistical fluctuations of X-ray quanta reaching the detector. This paper proposes a neural network (NN) based hybrid filter for removing quantum noise. The proposed filter consists of bilateral filters (BFs), a single or multiple neural edge enhancer(s) (NEE), and a neural filter (NF) to combine them. The BFs take into account the difference in value from the neighbors, to preserve edges while smoothing. The NEE is used to clearly enhance the desired edges from noisy images. The NF acts like a fusion operator, and attempts to construct an enhanced output image. Several measurements are used to evaluate the image quality, like the root mean square error (RMSE), the improvement in signal to noise ratio (ISNR), the standard deviation ratio (MSR), and the contrast to noise ratio (CNR). Also, the modulation transfer function (MTF) is used as a means of determining how well the edge structure is preserved. In terms of all those measurements and means, the proposed filter shows better performance than the guided filter, and the nonlocal means (NLM) filter. In addition, there is no severe restriction to select the number of inputs for the fusion operator differently from the neuro-fuzzy system. Therefore, without concerning too much about the filter selection for fusion, one could apply the proposed hybrid filter to various images with different modalities, once the corresponding noise characteristics are explored.

• 스마트미디어저널
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• 제12권2호
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• pp.42-55
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• 2023

본 논문에서는 블록체인(Blockchain, BC), 인공지능 (Arificial Interlligence, AI), 양자 컴퓨팅 (Quantum Computing, QC) 및 사물 인터넷 (Internet of Things, IoT)의 결합이 의료, 물류 및 금융을 비롯한 다양한 산업 및 분야를 변화시킬 수 있는 가능성을 다룹니다. 이에 대해 기술들이 통합되는 경향과 발전, 그리고 이러한 기술들과 함께하는 잠재적 이점과 도전 과제를 분석합니다. 본 논문에서는 BC, AI, QC 및 IoT를 통합하기 위한 개념적 프레임워크를 제시하고, 제시한 프레임워크의 주요 특징과 도전 과제에 대해서 논의합니다. 또한 이러한 기술들을 통합하는 최신 연구와 개발, 그리고 이러한 기술들과 함께하는 주요 도전 과제와 기회를 살펴봅니다. 본 논문의 분석은 기술들을 통합하는 잠재적 이점을 강조하며, 보안성, 개인 정보 보호 및 효율성의 증대에 초점을 맞추어 이러한 기술들의 미래에 대한 인사이트를 제공합니다.