• 전자통신동향분석
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• 제36권6호
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• pp.67-77
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• 2021

Since Richard Feynman presented the concept of quantum computers, quantum computing have been identified today overcoming the limits of supercomputing in various applications. Quantum hardware has steadily developed into 50 to hundreds of qubits of various quantum hardware technologies based on superconductors, semiconductors, and trapped ions over 40 years. However, it is possible to use a NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum) level quantum device that currently has hardware constraints. In addition, the software environment in which quantum algorithms for problem solving in various applications can be executed is pursuing research with quantum computing software such as programming language, compiler, control, testing and verification. The development of quantum software is essential amid intensifying technological competition for the commercialization of quantum computers. Therefore, this paper introduces the trends of the latest technology, focusing on quantum computing software platforms, and examines important software component technologies.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.1-9
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• 2023

본 논문에서는 양자컴퓨팅 기술을 활용해 유의미한 수준의 현실 문제를 해결하는 데 있어서 응용을 어렵게 하는 요인이 무엇인지 도출하고, 관련 연구 동향과 방향성을 제시한다. 이를 위해, 양자컴퓨팅 기술을 응용하는 일의 어려움을 이해하는 데 필요한 양자 역학의 기본 지식을 컴퓨터공학의 관점에서 정리하고, 현재 상용화된 양자 컴퓨터와 양자 프로그래밍 계층을 문헌을 통해 분석한다. 또한 클라우드 기반 상용 양자컴퓨팅 서비스의 현황과 활용 방안에 대한 분석과정을 통해, 현시점에서 양자컴퓨팅의 실용적 응용을 어렵게 하는 요인으로 양자 컴퓨터 프로그래밍에 대한 진입장벽과 노이즈가 존재하는 중규모 양자 컴퓨터에 대한 제약사항, 아직 성장 중인 오픈소스 생태계, 현실 문제 크기에 대한 시뮬레이션의 어려움의 네 가지 요인을 도출하고 관련 연구에 대한 동향과 방향성을 제시한다. 이를 통해, 양자컴퓨팅 기술의 실용적 응용을 위한 토대를 마련하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• ETRI Journal
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• 제45권3호
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• pp.462-478
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• 2023

In quantum computing, the use of Pauli frames through software traces of classical computers improves computation efficiency. In previous studies, error correction and Pauli operation tracking have been performed simultaneously using integrated Pauli frames in the physical layer. In such a complex processing structure, the number of simultaneous operations processed in the physical layer exponentially increases as the distance of the surface code encoding logical qubit increases. This study proposes a Pauli frame management architecture partitioned into two layers for a lattice surgery-based surface code and describes its structure and operation rules. To evaluate the effectiveness of our method, we generated a random circuit according to the gate ratios constituting the commonly known quantum circuits and compared the generated circuit with the existing Pauli frame and our method. Simulations show a decrease of about 5% over traditional methods. In the case of experiments that only increase the code distance of the logical qubit, it can be seen that the effect of reducing the physical operation through the logical Pauli frame becomes more important.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.15-21
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• 2016

최근 프로세서의 집적도는 급속도로 발전하고 있으나 클락 스피드는 증가하지 않는 대신에 프로세서 내의 코어 수가 늘어나고 있는 실정으로 프로그래밍 속도 향상을 위한 방법에 대한 연구가 필수적이라 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 현재 연산 가속화를 위해 사용되는 매니 코어 프로세서의 대표적인 인텔 제온 파이의 성능 분석을 위하여 퀀텀 에스프레소를 활용하였다. 또한 제온 파이에서 MPI 실행시 랭크의 수를 변화시키면서 성능 벤치마킹을 수행하여 하드웨어적인 성능 특성을 연구하였다. 그 결과 물리 코어가 57개인 제온파이 프로세서의 하나의 코어당 4개의 작업을 처리할 때 가장 좋은 성능을 나타내고 있으며, 물리 코어 하나에 MPI 랭크수를 4개 이상 확장하면 성능향상이 거의 일어나지 않는다. 이러한 융합 기술을 통하여 퀀텀 에스프레소의 성능 향상과 제온 파이의 하드웨어적인 특성을 확인할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제56권2호
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• pp.195-200
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• 2012

In this study we present a new approach for computing the partial atomic charge derived from the wavefunctions of molecules. This charge, which we call the "y_charge", was calculated by taking into account the energy level and orbital populations in each molecular orbital (MO). The charge calculations were performed in the software, which was developed by us, developed using the C# programming language. Partial atomic charges cannot be calculated directly from quantum mechanics. According to a partitioning function, the electron density of constituent molecular atoms depends on the electrostatic attraction field of the nucleus. Taking into account the Boltzmann population of each MO as a function of its energy and temperature we obtain a formula of partial charges.