선형광학 양자 컴퓨팅

전문가 제언

○ 물리학자들은 광자의 편광과 각 운동량, 또 다른 자유도의 물리량을 양자 정보화하여 양자암호화 통신과 양자 컴퓨팅에 사용하고자 한다. 암호화정보가 먼저 도착하는가 늦게 도착하는가를 구분해서 부호화하는 time-bin 자유도는 아주 확실한 단일 광자 큐빗을 만들어 주기 때문에 time-bin 암호화한 큐빗으로 계산하고 암호화 통신을 실현하려는 연구가 전 세계 선도적 연구그룹에서 경쟁적으로 수행되고 있다.

 

○ 최근에는 영국 옥스퍼드 대학의 Peter Humphreys 연구그룹과 캐나다의 워터로 대학의 John Doghouse 연구그룹이 다같이 time-bin 자유도를 암호화한 큐빗으로 안정적인 암호화 통신을 수행할 수 있음을 발표하였다. Peter Humphreys 연구그룹은 time-bin 큐빗으로 광학적 양자 컴퓨팅 결과를 PRL 111, 150501(2013)에 발표하였다. 이 리뷰는 Peter Humphreys 연구그룹이 수행한 결과를 부연설명과 함께 정리한 것이다.

 

○ Humphreys 연구그룹은 시간 엔코딩을 위한 단일 공간모드 후선택 CPHASE 게이트(single-spatial-moe postselected CPHASE)를 구성하였으며, 3개의 다른 베이스를 통하여 고전 게이트의 충실도가 평균적으로 0.84±0.07이 되었음을 보임으로써 LOQC(linear-optical quantum computing)를 이용한 time-bin 접근방식이 양자 컴퓨팅 광기술을 한 단계 높이는 결과로 평가되고 있다.

 

○ 국내에서 양자암호화 통신연구는 ETRI, KAIST, KIST, POSTEC, 광주과기원, 고등과학원, 중앙대, 인하대, SKT에서 주로 수행하고 있다. 고등과학원의 김재완, 부산대 문한섭, 포항공대 김윤호, 광주과기원의 함병승, ETRI의 노태곤, 최상경 등은 우수한 연구 성과를 발표하여 한국의 양자통신 연구역량을 과시하였다. 미래창조과학부는 “양자암호화 통신”을 미래서비스 실현 전략과제로 연초에 선정하였으며, 고등과학원에서는 양자우주센터(QUC)를 2월에 개소하여 양자정보화 통신에 대한 사회적 인식과 연구 환경이 고무적인 방향으로 진전되고 있다.

 

 

저자

Peter C. Humphreys et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2013

권(호)

111(15)

잡지명

Physical Review Letters

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

15050101~15050105

분석자

윤*중

분석물

• 선형광학 양자 컴퓨팅.pdf [324,224 byte]

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