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양자도트를 이용한 양자계산 기술

전문가 제언: ○ 최근에 컴퓨터의 정보처리 속도 향상이 요구됨에 따라 지금까지의 정보처리 기술의 한계를 느끼고 있다. 이 문제를 해결하는 방법의 하나로 양자 정보처리 기술이 주목을 받고 있다. 양자도트를 이용한 양자계산 기술은 양자역학의 원리를 이용하고 있다.

○ 단일광자 광원은 양자계산, 양자키 분배 시스템, 양자식각 등의 분야에 응용되므로 단일광자 광원의 연구 개발에 주력하고 있다. 양자통신 네트워크를 구축하는 데 필요한 보안과 효율성을 높이기 위해 단일광자 광원을 개발하여 양자통신 시스템의 전송 속도를 향상시킨 연구 결과가 발표되었다.

○ 양자계산은 광Qubit와 독립적으로 고려할 수 있다. 양자도트에 국한되어 있는 전자의 파동함수, 스핀(spin), 핵스핀 등에 양자정보를 제공하여 전기적, 광학적으로 제어함으로써 양자계산이 이뤄진다. 양자정보 처리는 양자역학의 중합원리를 기반으로 한 정보처리라 할 수 있다.

○ 양자 정보통신 기술은 암호통신에 적용될 수 있으며, 초병렬성(超竝列性)을 고려한 정보처리, 양자계산 등에 응용될 수 있다. 양자 정보통신에서는 광, 전자 등의 양자역학적 성질을 이용하여 정보를 전송 처리한다. 본고에서는 양자도트로서의 Qubit, 포토닉 제어 기술, 양자계산 및 Qubit변환 기술 등을 중심으로 양자도트를 이용한 양자계산 기술을 고찰하였다.

○ 우리나라에서는 양자 암호이론 분야에 관하여 여러 연구 기관을 중심으로 상당한 수준의 연구를 수행하고 있으나, 실험적 구현 연구를 위한 연구 투자와 성과는 선진국보다 아직 미흡한 상황이다. 우리나라에서도 양자계산 기술의 연구 개발에 주력할 필요가 있다.

저자: Shunichi MUTO, Satoru ADACHI, Hirotaka SASAKURA
자료유형: 학술정보