• 제목/요약/키워드: quantum information processing

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Quantum neural network를 활용한 암호 연구 동향 (Cryptographic Research Trend Using Quantum Neural Network)

  • 송경주;장경배;엄시우;심민주;서화정
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.229-231
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    • 2021
  • 고전적인 인공 신경망을 암호 분야에 사용하기 위한 연구들이 이뤄지고 있으며 다양한 암호 관련 분야에서의 사용이 제안되었다. 더 나아가 최근에는 양자 컴퓨터의 연산속도 이점을 활용해서 고전적인 인공 신경망을 학습하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 양자컴퓨터의 양자 알고리즘은 기존 컴퓨터에서 보여주지 못한 연산속도를 보여주었으며 앞으로의 잠재력이 기대되고 있다. 본 논문에서는 Quantum Neural Network (QNN)를 활용한 암호 연구 동향에 대해 살펴본다.

향상된 하이브리드 양자-고전적 컨벌루션 신경망 (Enhanced Hybrid Quantum-Classical Convolutional Neural Networks)

  • 박성욱;김준영;박준;정세훈;심춘보
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.481-482
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    • 2023
  • 양자 컴퓨팅 환경에서 빅데이터를 이용하는 Quantum Artificial Intelligence(QAI)는 빠른 계산 속도를 추구한다. 최근 금융, 물류, 교통 분야의 QAI 모델과 이미지 분류용 quantum convolutional neural network가 소개됐지만 아직 완벽한 성능은 달성하지 못했다. 본 논문은 성능 향상을 위한 모듈을 새로 제시하고, 이를 소형 양자 컴퓨터에 적용하며 하이브리드 모델 구성을 가능하게 한다. 실험 결과, 제안하는 방법은 기존 네트워크와 비교해 우수한 성능을 보였다.

광정보처리 기술을 위한 광자물리학 (A Review on the Photonic Physics for Optical Information Processing Technology)

  • 김경헌;곽종훈;이학규;황월연;이일항;이용탁
    • 한국광학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.223-239
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    • 1990
  • 근래에 와서 통신 및 정보처리 기술에 있어서 기존의 전자공학적인 방법이 가지는 한계점을 광자공학적인 방법으로 보완하거나 극복하여 고속 및 대용량화를 가능케 하려는 움직임이 있다. 이러한 광통신 및 광정보처리 기술에 필요한 광재료 및 과자소자들에 적용되는 광자물리학을 살펴보고 또 앞으로의 연구 추세를 살펴보기로 한다.

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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.

큐비트가 고려된 까마귀 탐색 알고리즘의 수렴 성능과 최적 설계 (Convergence Performance and Optimal Design Using Crow Search Algorithm Considering the Qubits)

  • 이승재;이돈우;손수덕
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.35-42
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    • 2024
  • Recent advances in computer technology have made it possible to solve numerous challenges but require faster hardware development. However, the size of the classical computer has reached its physical limit, and researchers' interest in quantum computers is growing, and it is being used in various engineering fields. However, research using quantum computing in structural engineering is very insufficient. Therefore, in this paper, the characteristics of qubits, the minimum unit of quantum information processing, were grafted with the crow search algorithm to propose QCSA (quantum crow search algorithm) and compare the convergence performance according to parameter changes. In addition, by performing the optimal design of the example truss structure, it was confirmed that quantum computing can be used in the architectural field.

양자암호와 포스트 양자암호에 관한 연구 (A Study on Quantum Cryptography and Post Quantum Cryptography)

  • 김승민;임성희;김소희;김윤정
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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    • pp.210-213
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    • 2016
  • 최근 양자컴퓨터의 개발로 공개키 암호 방식이 풀릴 수 있어 양자암호에 대한 연구가 활발해 지고 있다. 본 논문에서는 지금까지 설명 된 양자암호의 개념과 양자키 분배 프로토콜에 대해 살펴보고, 더 나아가 양자암호 방식 이후의 포스트 양자암호 방식과 응용에 대해 살펴본다. 또한 화폐 위조 기술이 늘어나는 만큼 위조를 할 수 없는 양자 화폐에 대해 살펴본다. 이러한 양자암호에 대한 다방면의 연구는 기존의 공개키 암호 방식을 보완하거나 대체할 만한 강화되고 새로운 암호체계에 대한 연구의 좋은 시작이 될 것이다.

양자난수발생기 Quantis의 후처리 과정에 관한 암호학적 분석 (Cryptographic Analysis of the Post-Processing Procedure in the Quantum Random Number Generator Quantis)

  • 배민영;강주성;염용진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.449-457
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    • 2017
  • 본 논문에서는 양자난수발생기 Quantis의 후처리 과정에 대하여 암호학의 관점에서 실험을 통하여 안전성과 성능을 분석하였다. Quantis의 후처리 과정은 수학적 이론에 근거한 이진행렬-벡터 곱 연산을 통해 풀엔트로피(full-entropy)를 출력하도록 설계되었고, NIST SP 800-90B의 최소엔트로피(min-entropy) 추정 테스트를 이용하여 이를 검증하였다. 이진행렬-벡터 곱 연산에 최적화 기법을 사용함으로써 난수 생성 속도에 미치는 영향을 최소화하였음을 확인하고, NIST SP 800-90B에서 제시한 검증된 Conditioning과의 난수 출력 성능을 비교하였다. 또한, 미국 NIST와 독일 BSI의 난수발생기 표준 모델과 Quantis의 부합되는 요소와 아닌 요소를 구분하였다. Quantis를 암호학의 용도로 사용하고자할 경우, CMVP 기준에 적합하게 이용하기 위해 Quantis의 출력 데이터를 승인된 의사 난수발생기의 씨드로 사용하여 출력한 난수를 사용하는 것이 적절하다고 판단된다.

Recent Trends on Smart City Security: A Comprehensive Overview

  • Hyuk-Jun, Kwon;Mikail Mohammed, Salim;Jong Hyuk, Park
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제19권1호
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    • pp.118-129
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    • 2023
  • The expansion of smart cities drives the growth of data generated from sensor devices, benefitting citizens with enhanced governance, intelligent decision-making, optimized and sustainable management of available resources. The exposure of user data during its collection from sensors, storage in databases, and processing by artificial intelligence-based solutions presents significant security and privacy challenges. In this paper, we investigate the various threats and attacks affecting the growth of future smart cities and discuss the available countermeasures using artificial intelligence and blockchain-based solutions. Open challenges in existing literature due to the lack of countermeasures against quantum-inspired attacks are discussed, focusing on postquantum security solutions for resource-constrained sensor devices. Additionally, we discuss future research and challenges for the growing smart city environment and suggest possible solutions.

A Novel Broadband Channel Estimation Technique Based on Dual-Module QGAN

  • Li Ting;Zhang Jinbiao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권5호
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    • pp.1369-1389
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    • 2024
  • In the era of 6G, the rapid increase in communication data volume poses higher demands on traditional channel estimation techniques and those based on deep learning, especially when processing large-scale data as their computational load and real-time performance often fail to meet practical requirements. To overcome this bottleneck, this paper introduces quantum computing techniques, exploring for the first time the application of Quantum Generative Adversarial Networks (QGAN) to broadband channel estimation challenges. Although generative adversarial technology has been applied to channel estimation, obtaining instantaneous channel information remains a significant challenge. To address the issue of instantaneous channel estimation, this paper proposes an innovative QGAN with a dual-module design in the generator. The adversarial loss function and the Mean Squared Error (MSE) loss function are separately applied for the parameter updates of these two modules, facilitating the learning of statistical channel information and the generation of instantaneous channel details. Experimental results demonstrate the efficiency and accuracy of the proposed dual-module QGAN technique in channel estimation on the Pennylane quantum computing simulation platform. This research opens a new direction for physical layer techniques in wireless communication and offers expanded possibilities for the future development of wireless communication technologies.