• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.40-43
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• 2014

Quantum information processing using superconducting qubit based on Josephson junction has become one of the most promising candidates for possible realization of a quantum computer. In the heart of the qubit circuits, the superconducting microwave resonator plays a key role in quantum operations and measurements, which enables single-photon level microwave quantum optics. During last decade, the coherence time, or the lifetime of the quantum state, of the superconducting qubit has been dramatically improved. Among several technological innovations, the improvement of superconducting microwave resonator's quality has been the main driving force in getting the qubit performance almost ready for elementary quantum computing architecture. In this paper, I will briefly review very recent progresses of the superconducting microwave resonators especially aimed for quantum device applications during the last decade. The progresses have been driven by ingenious circuit design, material improvement, and new measurement techniques. Even a rather radical idea of three-dimensional large resonators have been successfully implemented in a qubit circuit. All those efforts contributed to our understanding of the qubit decoherence mechanism and as a result to the improvement of qubit performance.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 창립 20주년기념 특별학술발표회
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• pp.169-170
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• 2009

• 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.

• 전자통신동향분석
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• 제37권2호
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• pp.1-10
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• 2022

Similar to present computers, quantum computers comprise quantum bits (qubits) and an operating system. However, because the quantum states are fragile, we need to correct quantum errors using entangled physical qubits with quantum error correction (QEC) codes. The combination of entangled physical qubits with a QEC protocol and its computational model are called a logical qubit and fault-tolerant quantum computation, respectively. Thus, QEC is the heart of fault-tolerant quantum computing and overcomes the limitations of noisy intermediate-scale quantum computing. Therefore, in this study, we briefly survey the status of QEC codes and the physical implementation of logical qubit over various qubit technologies. In summary, we emphasize 1) the error threshold value of a quantum system depends on the configurations and 2) therefore, we cannot set only any specific theoretical and/or physical experiment suggestion.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.907-916
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• 2019

본 논문은 CNOT 게이트만을 사용해 모든 다중비트플립 오류들로부터 표적큐비트를 완벽하게 보호할 수 있는 새로운 5-큐비트 다중비트플립코드를 제안하였다. 제안한 다중비트플립코드는 기존의 단일비트플립코드에서와 같이 근원오류부에 Hadamard 게이트 쌍들을 임베딩 할 경우에 쉽게 다중위상플립코드로 확장될 수 있다. 본 논문의 다중비트플립코드와 다중위상플립코드는 4 개 보조큐비트들에 의한 상태벡터 오류정보를 공유한다. 이 4-큐비트 상태벡터들은 Pauli X와 Z 정정이 수반되는 모든 다중플립오류들이 특정 근원오류를 공통으로 포함하는 특성을 반영한다. 이 특성을 이용해 본 논문은 Pauli X와 Z 근원오류의 검출과 정정을 단 3개의 CNOT 게이트로 배치 처리함으로써 다중플립 오류정정을 위한 QECC 설계에도 불구하고 저비용 실현이 가능함을 보였다. 본 논문이 제안한 5-큐비트 다중비트플립코드와 다중위상플립코드는 100% 오류정정율과 50% 오류판별율 특성을 보였다. 이 논문에 제시된 모든 QECC는 QCAD 시뮬레이터를 사용해 검증되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.3-14
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• 2013

본 논문에서는 어떠한 이진 입력 이산 퀀텀채널(quantum channel)이 주어지더라도 대칭 용량을 달성할 수 있는 qubit(quantum bit)를 생성하기 위해, 극(polar) 퀀텀 채널 코딩이라 부르는 퀀텀 채널의 결합과 분리 형태를 제시한다. 현재의 용량은 동등 확률을 갖는 임의의 qubit 입력에 따라서 결정된다. 퀀텀채널의 분극은 대칭채널이 1에 근접하면 rate 1로 아니면 rate 0으로 전송하는 채널을 통해 퀀텀 데이터를 부분적으로 전송하는 퀀텀 오류정정 부호화에 아주 적합하다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.7-12
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• 2014

양자 역학을 이용한 양자 암호 분야는 가장 구현가능성이 높은 분야중 하나이다. 그로인해 양자 암호는 꾸준히 연구되어 왔고 QKD 시스템의 대표적인 BB84 프로토콜 등 다양한 통신 방식이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 양자 통신의 기본적인 개념을 설명하고 이를 이용한 양자 암호 교환 방식인 QKD 시스템을 설명한다. 또한 양자 암호의 개발이 필요한 이유와 보안성을 위협하는 QKD 공격방식을 소개한다. 양자 채널을 모델링하고 qubit의 위상을 추정하여 양자 암호 공격을 시뮬레이션 한다. 다양한 공격 방식이 QKD시스템에 보안성을 위협하는 원리를 설명하고 이를 극복하기 위한 양자 후처리 방식의 필요성을 논하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제39권5호
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• pp.61-73
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• 2024

Quantum information technology is driving innovative computing, communication, and sensing advancements. High-performance tunable lasers have become essential tools for precisely controlling and manipulating qubits. These lasers provide high stability and accuracy at specific wavelengths, enabling efficient control of various types of qubit systems, such as ions, neutral atoms, and defects. High-performance tunable lasers allow the initialization of qubit states, execution of quantum gate operations, and minimization of errors during the readout process. In addition, tunable lasers are critical in precisely regulating the interactions between multiple qubits to optimize quantum entanglement and correlation. This study explores the existing and state-of-the-art technologies related to the design and implementation of high-performance tunable lasers in the visible and near-infrared wavelength ranges that are crucial for key material systems used in quantum technology. Based on this investigation, we present new methodologies for maximizing the scalability of qubit control. These laser technologies are expected to contribute to the commercialization and performance enhancement of quantum information technology, a common foundational technology.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 하계학술발표회
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• pp.124-125
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• 2004

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2008년도 High Temperature Superconductivity Vol.XVIII
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• pp.8-8
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• 2008