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Simulation of superconducting cavities for quantum computing KCI 등재 SCOPUS
한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) 한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) Vol.21 No.3 2019.09 pp.22-26
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With an increasing potential to realize quantum computer, it has recently been an important issue to extend the capabilities of RF cavities to maintain longer coherent quantum system. Using superconductors instead of normal metals allows the quantum system to have a substantially enhanced quality factor. In this paper, surface impedances of superconducting cavities are calculated by the Mattis-Bardeen theory with Python & MATLAB programs. With a simulation of electromagnetic field distribution, the sensitivity to dielectric and surface losses of the superconducting cavities are determined. Then calculations of the resonance frequency and quality factor of three-dimensional superconducting resonators made of Al or Nb are discussed.
A review on a 4 K cryogenic refrigeration system for quantum computing KCI 등재 SCOPUS
한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) 한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) Vol.24 No.2 2022.06 pp.1-6
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This paper reviews the literature that has been published since 1980s related to cryogenic refrigeration systems for quantum computing. The reason why such a temperature level of 10-20 mK is necessary for quantum computing is that the superconducting qubit is sensitive to even very small thermal disturbances. The entanglement of the qubits may not be sustained due to thermal fluctuations and mechanical vibrations beyond their thresholds. This phenomenon is referred to as decoherence, and it causes an computation error in operation. For the stable operation of the quantum computer, a low-vibration cryogenic refrigeration system is imperative as an enabling technology. Conventional dilution refrigerators (DR), so called ‘wet’ DR, are precooled by liquid helium, but a more convenient and economical precooling method can be achieved by using a mechanical refrigerator instead of liquid cryogen. These ‘dry’ DRs typically equip pulse-tube refrigerators (PTR) for precooling the DRs around 4 K because of its particular advantage of low vibration characteristic. In this review paper, we have focused on the development status of 4 K PTRs and further potential development issues will be also discussed. A quiet 4 K refrigerator not only serves as an indispensable precooler of DR but also immediately enhances the characteristics of low noise amplifiers (LNA) or other cryo-electronics of various type quantum computers.
Quantum Computing Cryptography and Lattice Mechanism
[Kisti 연계] 한국정보통신학회 Journal of information and communication convergence engineering Vol.20 No.4 2022 pp.242-249
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Classical cryptography with complex computations has recently been utilized in the latest computing systems to create secret keys. However, systems can be breached by fast-measuring methods of the secret key; this approach does not offer adequate protection when depending on the computational complexity alone. The laws of physics for communication purposes are used in quantum computing, enabling new computing concepts to be introduced, particularly in cryptography and key distribution. This paper proposes a quantum computing lattice (CQL) mechanism that applies the BB84 protocol to generate a quantum key. The generated key and a one-time pad encryption method are used to encrypt the message. Then Babai's algorithm is applied to the ciphertext to find the closet vector problem within the lattice. As a result, quantum computing concepts are used with classical encryption methods to find the closet vector problem in a lattice, providing strength encryption to generate the key. The proposed approach is demonstrated a high calculation speed when using quantum computing.
한국경영정보학회 한국경영정보학회 정기 학술대회 Generative AI and the Next Computing Revolution : From Automation to Creative Disruption 2025.05 p.702
Artificial intelligence algorithms and quantum computing have become core computational methodologies for the applications of artificial intelligence techniques in smart and sustainable cities. In development and sustainability. Artificial intelligence technologies have faced numerous challenges in natural, social, and cultural aspects. The scientific dialogue on artificial intelligence has been significantly extended to understand and cover sustainability as the practice of living enclosed by resources into the distant future. Quantum computing can improve environmental management, applications of artificial intelligence technologies, big data analytics, and utilization of blockchain in smart and sustainable cities. Policy decision-makers may need to consider the introduction of quantum computing technologies for applications of artificial intelligence in their smart cities for urban growth in order to lower barriers to utilizing quantum artificial intelligence.
Improved performance of quantum computer has consistently been researched in mathematics and computer science aspects of quantum algorithms. In addition, quantum processors that make up the operation state of the quantum physics by a number of methodical, have been studied using the electronic engineering. In this paper, we introduce the latest trends related to quantum computing.
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본 연구는 양자역학과 프리드리히 셸링(F. W. J. Schelling)의 자연철학을 비교․분석 함으로써, 현대 과학과 고전 철학의 접점에서 도출될 수 있는 철학적 통찰을 탐구하였다. 양자역학의 주요 개념인 관찰자의 역할, 중첩과 얽힘의 존재론, 비결정론은 19세기 셸링이 제시한 자연철학적 사유와 다각적으로 접점을 형성한다. 양자역학은 관찰자와 피관찰계의 경계를 허물며, 실재가 독립적 개체들의 총합이 아니라 상호작용 속에서 형성됨을 시사한 다. 이는 셸링이 자연과 인간을 분리된 실재가 아니라 동일한 근원에서 비롯된 존재로 간주 한 관점으로 총체론적 자연관을 다시 한번 공유한다. 양자얽힘이 보여주는 관계 중심적 세 계관은 셸링이 주장한 유기적 총체성과 밀접한 연관이 있다. 셸링은 자연을 단순한 개별 사 물의 집합이 아니라, 지속적으로 생성과 변화를 거듭하는 하나의 유기적 총체로 보았다. 양 자역학은 확률적 세계관을 제시하며, 미시 세계에서 발생하는 사건들은 전통적 인과율에 의해 엄격하게 결정되지 않는다. 셸링 또한 자연을 단순한 기계적 질서로 보지 않고, 창조 적 자율성이 내재된 실재로 간주하였으며, 인간 인식을 자연의 자기인식 과정으로 보았다.
This study explores the philosophical insights that emerge at the intersection of modern quantum physics and classical philosophy by comparing and analyzing quantum mechanics and the philosophy of nature developed by Friedrich Wilhelm Joseph Schelling. Key concepts in quantum mechanics-such as the role of the observer, the ontology of superposition and entanglement, and indeterminism-establish multiple points of convergence with Schelling’s nineteenth-century natural philosophy. Quantum mechanics blurs the boundary between the observer and the observed system, suggesting that reality is not a sum of independent entities but is constituted through interaction. This resonates with Schelling’s view that nature and humanity are not separate substances but share a common origin, reflecting his holistic view of nature. The relational worldview implied by quantum entanglement aligns closely with Schelling’s notion of nature as an organic totality. Schelling did not consider nature as a mere collection of discrete objects, but as a living, dynamic whole that undergoes continual generation and transformation. Quantum mechanics, by proposing a probabilistic worldview, shows that events in the microscopic realm are not strictly determined by classical causality. Similarly, Schelling regarded nature not as a rigid mechanical order but as a creative and autonomous entity, interpreting human cognition as part of nature’s process of self-recognition.
양자 컴퓨터는 양자 역학적 원리를 적용하여 고전 컴퓨터로 해결할 수 없는 문제를 처리하는 혁신적인 컴퓨팅 패러 다임이다. 한국은 현재 개발 초기 단계에 있으며, 특허 분석을 통해 기술 동향과 기술 수준을 파악하고, 이를 바탕으 로 향후 연구 방향을 설정할 필요성이 있다. 이에 따라 본 논문에서는 기술의 분류 체계와 특허 검색식을 제시하였 으며, 한국과 미국의 특허를 대상으로 국가별 기술별 기업별 분석을 수행하였다. 양자 컴퓨팅 특허는 2015년 이후 꾸준히 증가하고 있으며, 2019년 출원 규모가 확장되어 이후 가속될 전망이다. 분석 결과, 미국은 제어 및 응용 단 계까지 확장되어 있으나, 한국은 구현 단계에 머물러 있다. 주요 출원인 중 대부분이 초전도 회로 방식을 채택하였 으며, 이온 포획 방식 또한 빠른 성장을 보여 유망한 기술로 평가된다. 한국의 경우, 경쟁보다는 국내 강점 기술과 접목이 가능한 공백 영역을 공략하는 것이 유망한 전략이 될 수 있다.
Quantum computers apply the principles of quantum mechanics to address problems that classical computers cannot solve, representing an innovative computing paradigm. Korea remains in the early stage of development, and it is necessary to identify technology trends and levels through patent analysis to establish future research directions. Accordingly, this study proposes a classification framework and patent search strategy, and conducts a comparative analysis of patents in Korea and the United States by country, technology and company. Since 2015, quantum computing patents have steadily increased, with a notable expansion in 2019, suggesting accelerated growth in the future. The analysis shows that while the United States has advanced to the stages of control and application, Korea remains at the implementation stage. Most leading applicants have adopted superconducting circuits, while ion-trap approaches are also demonstrating rapid growth and are regarded as promising technologies. For Korea, rather than direct competition, a more viable strategy is to target underdeveloped areas that can be integrated with domestic strengths.
양자 클라우드 컴퓨팅에서 무작위 벤치마킹 최적화: 조건문 기반 회로 통합을 통한 속도 및 안정성 향상
[Kisti 연계] 한국정보처리학회 정보처리학회논문지 Vol.15 No.2 2026 pp.75-84
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양자 게이트의 평균 오류율을 평가하는 무작위 벤치마킹(Randomized Benchmarking, RB)은 신뢰성 있는 결과를 얻기 위해 다수의 회로를 반복 실행해야 하는 특성이 있다. 하지만 클라우드 기반 양자 컴퓨팅 플랫폼에서는 각 회로가 독립적인 작업 단위로 제출되고 선입선출(FIFO) 방식으로 스케줄링 되기 때문에, 전체 실험 시간이 길어지고 측정 환경의 시간적 일관성이 약화되는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 이러한 구조적 비효율을 해결하기 위해, RB 시퀀스들을 하나의 회로로 결합하고 내부에서 조건 분기를 활용해 개별 실험을 수행하는 통합 실행 방식을 제안한다. 제안한 기법은 큐 대기로 인한 지연을 줄이고, 시퀀스 간 실행 간격을 줄여 더 일관된 실험 조건을 제공한다. IBM Quantum 플랫폼에서 실험을 진행한 결과, 제안한 방식은 기존 방식에 비해 전체 실행 시간을 평균적으로 약 71% 단축 시켰으며, 큐 대기 시간(Pending) 비중은 기존 방식 대비 65% 감소하였다. 또한 실행 시간과 대기 시간의 변동성이 크게 줄어들어 실험 환경의 시간적 안정성이 향상되었고, 이는 노이즈 조건의 일관성 확보를 통해 측정 결과의 신뢰도를 높이는 데 기여하였다.
Randomized benchmarking(RB), which evaluates the average error rate of quantum gates, is characterized by the need to run a large number of circuits repeatedly to obtain reliable results. However, on cloud-based quantum computing platforms, each circuit is submitted as an independent unit of work and scheduled in a first-in, first-out(FIFO) fashion, which lengthens the overall experiment time and weakens the temporal consistency of the measurement environment. To address these structural inefficiencies, this paper proposes an integrated execution approach that combines RB sequences into a single circuit and utilizes conditional branching to perform individual experiments within it. The proposed technique reduces the delay caused by queuing and provides more consistent experimental conditions by reducing the execution gap between sequences. In experiments on the IBM Quantum platform, the proposed method reduced the total execution time by approximately 71% compared to the conventional method. The proportion of pending queues decreased by about 65%. Additionally, the variability in execution time and waiting time was significantly reduced, improving the temporal stability of the experimental environment, which contributed to enhancing the reliability of measurement results by ensuring consistency in noise conditions.
퀀텀 에스프레소와 제온 파이 프로세서의 융합을 이용한 분산컴퓨팅 성능에 대한 연구 KCI 등재
한국융합학회 한국융합학회논문지 제7권 제5호 2016.10 pp.15-21
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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 벤치마킹 을 수행하여 하드웨어적인 성능 특성을 연구하였다. 그 결과 물리 코어가 57개인 제온파이 프로세서의 하나의 코어 당 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 하드웨 어적인 특성을 확인할 수 있다.
Recently the degree of integration of processor and developed rapidly. However, clock speed is not increased, a situation that increases the number of cores in the processor. In this paper, we analyze the performance of a typical Intel Xeon Phi of many core process used for the current operation accelerate. Utilizing the Quantum ESPRESSO, which was calculated using the FFTW library. By varying the number of ranks in MPI when running the benchmarks the performance Xeon Phi. The result shows a good performance in the handling of four job on one physical core. However, four or more to expand the number of MPI Rank is degraded. Through this convergence it was found to improve the performance of Quantum ESPRESSO. It is possible to check the hardware characteristics of the Xeon Phi.
THE NEXT GENERATION COMPUTING BRAINWAVE- QUANTUM COMPUTING
보안공학연구지원센터(IJHIT) International Journal of Hybrid Information Technology Vol.3 No.4 2010.11 pp.19-30
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This paper is written to explicate the working of Quantum Computing and its mechanics. Quantum Computing is basically a minute field from Nanotechnology. The main purpose of this paper is to explain an inexperienced user about the technology and principles used while designing the architect of a quantum computer. This paper is sectioned into 7 parts. Part 1 is a brief introduction to Quantum Computing i.e. basic working principle of a Qubit. Part 2 covers Qubit and the architect of the whole system. It also tells us about the Qubit in more detail like how data is represented and other principles like superposition and state of composite system. Part 3 tells us how quantum Computing can be built using Qubits and applies the above mentioned principles. Part 4 deals with the basic introduction to Quantum Mechanics and some principles of like Dual nature of light, and Uncertainty Principle. Part 5 narrates us about the Advantages of Quantum Computer over present computing systems. Part 6 discusses the overheads of Quantum Computing. Part 7 describes about the implementation of Quantum Computing in today’s world. Finally this paper offers a insight about how and by when we will be able to design a full time Quantum Computer what are the probable consideration to be taken in to account.
Quantum Computing Impact on SCM and Hotel Performance
국제인공지능학회(구 한국인터넷방송통신학회) International Journal of Internet, Broadcasting and Communication Vol.13 No.2 2021.05 pp.1-6
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For competitive hotel business, the hotel must have a sound prediction capability to balance the demand and supply of hospitality products. To have a sound prediction capability in the hotel, it should be prepared to be equipped with a new technology such as quantum computing. The quantum computing is a brand new cutting-edge technology. It will change hotel business and even the whole world too. Therefore, we study the impact of quantum computing on supply chain management (SCM) and hotel performance. Toward the goal we have developed the research model including six constructs: quantum (computing) prediction, communication, supplier relationship, service quality, non-financial performance, and financial performance. The result of the study shows a significant influence of quantum (computing) prediction on hotel performance through the mediating role of SCM in the hotel. Quantum prediction is highly significant in enhancing the SCM in the hotel. However, the direct effect between the quantum prediction and hotel performance is not significant. The finding indicates that hotels which would install the quantum computing technology and utilize the quantum prediction could hugely benefit from the performance improvement.
[Kisti 연계] 한국초전도학회 한국초전도저온공학회 학술대회논문집 2004 p.21
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[Kisti 연계] 한국스마트미디어학회 스마트미디어저널 Vol.12 No.2 2023 pp.42-55
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본 논문에서는 블록체인(Blockchain, BC), 인공지능 (Arificial Interlligence, AI), 양자 컴퓨팅 (Quantum Computing, QC) 및 사물 인터넷 (Internet of Things, IoT)의 결합이 의료, 물류 및 금융을 비롯한 다양한 산업 및 분야를 변화시킬 수 있는 가능성을 다룹니다. 이에 대해 기술들이 통합되는 경향과 발전, 그리고 이러한 기술들과 함께하는 잠재적 이점과 도전 과제를 분석합니다. 본 논문에서는 BC, AI, QC 및 IoT를 통합하기 위한 개념적 프레임워크를 제시하고, 제시한 프레임워크의 주요 특징과 도전 과제에 대해서 논의합니다. 또한 이러한 기술들을 통합하는 최신 연구와 개발, 그리고 이러한 기술들과 함께하는 주요 도전 과제와 기회를 살펴봅니다. 본 논문의 분석은 기술들을 통합하는 잠재적 이점을 강조하며, 보안성, 개인 정보 보호 및 효율성의 증대에 초점을 맞추어 이러한 기술들의 미래에 대한 인사이트를 제공합니다.
The combination of blockchain (BC), artificial Intelligence (AI), quantum computing (QC), and the Internet of Things (IoT) can potentially transform various industries and domains, including healthcare, logistics, and finance. In this paper, we look at the trends and developments in integrating these emerging technologies and the potential benefits and challenges that come with them. We present a conceptual framework for integrating BC, AI, QC, and IoT and discuss the framework's key characteristics and challenges. We also look at the most recent cutting-edge research and developments in integrating these technologies, as well as the key challenges and opportunities that come with them. Our analysis highlights the potential benefits of integrating the technologies and looks to increased security, privacy, and efficiency to provide insights into the future of these technologies.
A CMOS-Based Ultra-Wide Range Temperature Sensor for Quantum Computing Circuits in 65nm CMOS
[NRF 연계] 한국과학기술원 반도체설계교육센터 IDEC Journal of Integrated Circuits and Systems Vol.11 No.3 2025.07 pp.12-16
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In this paper, an ultra-wide range CMOS temperature sensor is designed for applications in cryogenic and room temperature environments, particularly targeting quantum computing systems where control circuits are integrated into the cryogenic domain. A beta multiplier structure is employed as the sensing element to generate a temperature-proportional current. By leveraging the temperature coefficient (TC) of MOSFET mobility and resistor characteristics, the sensor ensures a stable TC. The generated current serves as the bias for a relaxation oscillator, which facilitates temperature-to-frequency conversion. The relaxation oscillator operates with a lower TC than the beta multiplier, with its frequency variation determined by the bias current. The resulting frequency is then digitized using a 16-bit counter. The sensor is designed to operate over a temperature range of -270°C to 30°C. Simulation results indicate that the oscillator produces 20.6 KHz at -250°C with a TC of 0.75 KHz/°C.
[Kisti 연계] 한국컴퓨터정보학회 Journal of the Korea society of computer and information Vol.28 No.3 2023 pp.1-9
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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.
In this paper, we identify the factors that hinder the application of quantum computing technology to solve meaningful real-world problems, and suggest related research trends and directions. To this end, we summarize the basic knowledge of quantum mechanics from the perspective of computer science, which is necessary to understand the difficulties in applying quantum computing technology, and analyze the currently commercialized quantum computers and quantum programming layers from the literature. Through an analysis of the current status and utilization of cloud-based commercial quantum computing services, we identify four factors that currently hinder the practical application of quantum computing: high barriers to entry for quantum computer programming, constraints on noisy intermediate-scale quantum computers, a still-growing open source ecosystem, and difficulties in simulating realistic problem sizes, and suggest trends and directions for related research. In doing so, it is expected to contribute to laying the groundwork for practical applications of quantum computing technology.
7.5-GHz Low Local Oscillator Pumping Cryo-CMOS Parametric Amplifier for Quantum Computing
[NRF 연계] 한국과학기술원 반도체설계교육센터 IDEC Journal of Integrated Circuits and Systems Vol.12 No.2 2026.04 pp.22-28
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This paper presents the design of a cryo-CMOS parametric amplifier suitable for operation at 4K and mK temperatures within the readout chain of quantum computers. It was experimentally verified that thermal noise introduced through the LO input path degrades the noise performance of the circuit. A parametric amplifier design capable of functioning with low local oscillator (LO) pumping power was proposed to mitigate this problem, providing a significant attenuation margin to safeguard against external noise. By optimizing the core parasitic resistance and adjusting the matching point, the parametric amplifier was measured 0 dB gain with 20 dBm LO power at 300K, and 15.2 dB gain with 0dBm LO power at 4K.
결함허용 양자 컴퓨팅을 위한 양자 오류 복호기 연구 동향
[Kisti 연계] 한국전자통신연구원 전자통신동향분석 Vol.38 No.5 2023 pp.34-50
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Quantum error correction is a key technology for achieving fault-tolerant quantum computation. Finding the best decoding solution to a single error syndrome pattern counteracting multiple errors is an NP-hard problem. Consequently, error decoding is one of the most expensive processes to protect the information in a logical qubit. Recent research on quantum error decoding has been focused on developing conventional and neural-network-based decoding algorithms to satisfy accuracy, speed, and scalability requirements. Although conventional decoding methods have notably improved accuracy in short codes, they face many challenges regarding speed and scalability in long codes. To overcome such problems, machine learning has been extensively applied to neural-network-based error decoding with meaningful results. Nevertheless, when using neural-network-based decoders alone, the learning cost grows exponentially with the code size. To prevent this problem, hierarchical error decoding has been devised by combining conventional and neural-network-based decoders. In addition, research on quantum error decoding is aimed at reducing the spacetime decoding cost and solving the backlog problem caused by decoding delays when using hardware-implemented decoders in cryogenic environments. We review the latest research trends in decoders for quantum error correction with high accuracy, neural-network-based quantum error decoders with high speed and scalability, and hardware-based quantum error decoders implemented in real qubit operating environments.
양자컴퓨팅 기술을 활용한 예술 창작 연구: 양자 현상에 대한 다학제적 접근
[NRF 연계] 한국전시산업융합연구원 한국과학예술융합학회 Vol.42 No.4 2024.09 pp.189-205
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본 연구는 양자 이론과 양자컴퓨팅의 원리를 이해하고 양자컴퓨팅 기술을 활용한 융복합 예술작품들의 특성을 분석함으로써 양자컴퓨팅 기술을 활용한 예술작품 속 양자 현상의 예술적 의미를 고찰한다. 20세기 초양자역학의 태동은 물리학을 결정론적 시스템에서 확률론적 시스템에 대한 탐구로 나아가게 했다. 그리고 양자역학의 불확실성은 예술에서 확실성의 파괴 및 변화의 수용, 그리고 추상적 시도로 나타났다. 이는 현대미술에서 형이상학적이면서도 심리학적인 내면 세계의 반영으로 표현되었고, 미니멀리즘, 행위예술, 미디어아트 등 포스트모더니즘 예술로도 이어지게 되었다. 흥미롭게도, 양자역학의 핵심 내용인 양자중첩과 양자얽힘은 이제 양자컴퓨팅의 원리로 작동하며 미디어아트의영역으로까지 들어와 예술가들의 호기심을 자극했고 예술 실천으로 이어졌다. 레픽 아나돌(Refik Anadol)과 러셀 허프만(Russell Huffman) 같은 예술가들은 양자컴퓨팅을 자신들의 작품을 만들기 위한 예술적 도구로 활용하면서 작품 속 예술시스템의 한 축으로 까지 확장시킨다. 특히, 양자중첩과 양자얽힘으로 대표되는 기묘한 양자역학적 원리는 그와 같은 예술 실천 속에서 관찰자 효과를 만나 예술 정신으로 드러난다
This study examines the artistic meaning of quantum phenomena in artworks that utilize quantum computing technology by understanding the principles of quantum theory and quantum computing and analyzing the characteristics of interdisciplinary artworks that utilize quantum computing technology. The dawn of quantum mechanics in the early 20th century pushed physics from deterministic systems to the exploration of probabilistic systems, and the uncertainty of quantum mechanics manifested itself in art as the destruction of certainty, the acceptance of change, and attempts at abstraction. This was expressed in modern art as a reflection of the inner world, both metaphysical and psychological, and led to postmodern art, including minimalism, performance art, and media art. Interestingly, quantum superposition and quantum entanglement, the core content of quantum mechanics, now operates as the principle of quantum computing, and has entered the realm of media art, which has stimulated artists' curiosity and led to artistic practice. Artists such as Refik Anadol and Russell Huffman utilize quantum computing as an artistic tool to create their works and extend it to become a part of the art system in their works. In particular, the bizarre quantum mechanical principles represented by quantum superposition and quantum entanglement meet the observer effect in such artistic practices, manifesting themselves in the spirit of art.
센서 데이터에서의 동시 패턴인식을 위한 양자컴퓨팅 기반 데이터 처리 알고리즘
[Kisti 연계] 한국전자통신학회 The Journal of the Korean institute of electronic communication sciences Vol.21 No.2 2026 pp.507-520
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본 연구에서는 스마트 기기에 내장된 가속도계와 자이로스코프 센서 데이터 처리를 기반으로 다중 동작 패턴 인식을 동시에 수행하기 위한 양자컴퓨팅 기반 하이브리드 데이터 처리 알고리즘을 제안한다. 기존 순차적 패턴 인식 방식은 패턴 수 증가에 따라 계산 복잡도와 처리 시간이 증가하는 한계를 가지며, 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 양자 연산의 병렬성을 활용하여 다수의 행동 패턴을 단일 처리 구조 내에서 동시에 평가하도록 설계하였다. 제안된 알고리즘은 양자 푸리에 변환(QFT)과 위상 추정을 통해 센서 신호의 주파수 특성을 분석하고, 이를 고전적 시계열 분석 점수와 결합하여 후보 집합 기반 다중 패턴 인식 구조를 구현한다. 실험 결과, 단일 결정 방식 대비 정답 패턴 포함률이 향상되었으며, 병렬 처리 구조를 통해 시뮬레이션 환경에서 기존 고전적 순차 처리 방식 대비 실행 시간 감소가 확인되었다. 본 연구는 센서 신호 중첩과 불확실성이 존재하는 상황 인식 문제에서 다중 패턴을 동시에 고려하는 새로운 인식 접근을 제시한다.
This paper proposes a quantum computing-based hybrid sensor data processing algorithm for simultaneous motion pattern recognition using accelerometer and gyroscope data embedded in smart devices. Conventional sequential pattern recognition approaches suffer from increased computational complexity and processing time as the number of patterns grows. To address this limitation, the proposed method exploits the parallelism of quantum operations to evaluate multiple motion patterns concurrently within a unified framework. The algorithm analyzes the frequency characteristics of sensor signals through the quantum Fourier transform (QFT) and phase estimation, and combines the resulting features with classical time-series analysis scores to construct a candidate-set-based multi-pattern recognition scheme. Experimental results demonstrate an improvement in correct pattern inclusion compared to deterministic single-decision approaches, along with reduced execution time in simulation environments due to the parallelizable processing structure. The proposed approach presents a new recognition paradigm for realistic sensor-based scenarios with signal overlap and uncertainty.
[Kisti 연계] 한국전자통신연구원 전자통신동향분석 Vol.38 No.1 2023 pp.1-8
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In this research, policies, and technology trends associated with quantum computers were examined, and through this, implications for domestic methods were derived. It is not a guarantee that developing quantum computing technology suited for domestic use would be successful to emulate the success stories of technology-leading nations. Technology leaders like the United States, China, and Europe are putting together strategic technology blocks to compete for technological hegemony. Adapting to and exploiting this trend will help us develop future technologies and secure market competitiveness. The dominant technology in the area of quantum computing has not yet been established. In the future, there will be fair competition in every specific technology area. At this point, it may be claimed that making audacious decisions will still lead to technological superiority.
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