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키워드 정의* Wikipedia, Google에서 수집한 이슈 키워드 정의 정보입니다.
양자 컴퓨터(quantum computer)는 얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적인 현상을 활용하여 자료를 처리하는 계산 기계이다. 또한 그러한 방법을 '양자 컴퓨팅'(quantum computing)이라고도 한다.
양자 컴퓨팅은 컴퓨터 과학, 물리학, 수학의 여러 측면으로 이루어진 종합적 분야로서 양자역학을 활용해 기존의 컴퓨터보다 빠르게 복잡한 문제를 해결할 수 있다.
출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/양자 컴퓨터
워드 클라우드* ScienceON에서 논문 데이터에서 추출한 관련 키워드 클라우드입니다.
요약정보* 웹에서 수집한 요약 정보입니다.양자컴퓨터의 종류
1. Gate 방식 양자컴퓨터 - 큐빗에 대해 양자 로직 게이트 연산 적용을 통해 양자상태를 변경시킴으로써 양자계산을 수행하는 것으로 고전컴퓨터의 논리 게이트 적용으로 계산이 수행되는 것과 유사. 양자게이트는 X, Y, Z, S, T, H, CNOT 등이 있음. 연산방법은 회로모델, 1방향연산모델 등이 있고, 에러율 저하와 양자상태 유지시간 향상 연구 등이 중요 주 사용 분야 : 소인수분해, 데이터 검색, 행렬계산, 추천알고리즘, 양자게임, 암호해독(예상), 인공지능(예상), 빅데이터(예상) 주요 기관 : IBM, 구글, Regetti, IonQ, Oxford, 인스부룩대, 인텔, MS 2. 양자 시뮬레이터 - 다체(many body)문제 등 양자화학, 양자물리의 문제를 풀기위해 큐빗으로 모델링하고 양자 연산을 통해 양자적 거동을 직접 수행함으로써 문제를 푸는 양자시스템 주 사용 분야 : 촉매 거동 해석, 광합성 해석, 원자핵 분석 주요 기관 : 하버드, IonQ 3. 양자 어닐러 - 풀고자하는 문제를 큐빗에 의한 에너지의 분포로 표현하고 에너지 최소 상태를 양자 터널링 등의 방법으로 순식간에 찾아냄으로써 계산을 수행되는 컴퓨터. 여러 가지로 차선의 해법이 있어서 최선의 최적화 해법을 찾기 어려운 문제에 적용 시 효과를 발휘 주 사용 분야 : 물류 최적화, 공정 최적화, 투자포트폴리오 주요기관 : D-Wave, 구글 4. 디지털 어닐러 - 양자 어닐러와 같은 방법으로 표현된 에너지 분포에 대해 몬테카를로법 등 다른 방법으로 에너지 최소 상태를 찾아내는 방법. 양자적 방법은 아니지만 상온동작, 스케일업, 디지털커퓨터와의 통합 등에서 유리한 점이 있음. 주 사용 분야 : 물류 최적화, 공정 최적화, 투자포트폴리오 주요기관 : 후지쯔 5. SW 시뮬레이터 - 게이트 방식 양자컴퓨터의 기능(큐빗의 중첩, 얽힘 등)을 PC, 클라우드, 슈퍼컴퓨터 등의 고전컴퓨터에 SW적으로 구현한 시뮬레이터. 50큐빗 정도의 얽힘을 표현하더라도 140테라바이트의 메모리가 필요하므로 무한정 많은 큐빗을 표현할 수 없음. 주 사용 분야 : 게이트 방식 양자컴퓨터와 동일 주요기관 : MS, IBM, Atos, 알리바바
출처 : https://www.kistep.re.kr/boardDownload.es?bid=0031&list_no=35396&seq=10793
주요 출원인* 관련 특허 수가 많은 출원인입니다.
연구자* 관련 논문 수가 많은 발명자입니다. 머리전달함수, Structural Dynamics Modification, 구조물 동특성 변경, Groove, Model Updating, Principal Components Analysis, Sound Source Localization, 강인 포화 제어기, 임의의 형태를 갖는 홈, Embossing
SUAV, 스마트무인기, 틸트로터, CFD, 전산유동해석, Proprotor, Source Localization, Tilt rotor, 프롭로터, 날개
Digital Color Space Converter, 디지탈 색신호 공간 변환기
기관/단체 홈페이지* 이슈 관련 기관 및 단체 홈페이지입니다.
대표 저널/프로시딩* 관련 논문 수가 많은 저널 및 프로시딩입니다.
웹 뉴스* 구글 뉴스에서 검색한 관련 뉴스입니다.
오피니언* 구글 뉴스에서 자동으로 추출한 전문가들의 오피니언으로 적합하지 않은 정보가 있을 수 있습니다.2차원 물질에서 양자 얽힘이 있는 양자상태를 발견하는 것은 매우 중요하다
우리 연구진이 세계적으로 중요한 연구 분야로 자리매김한 자성 반데르발스 물질 분야에서 양자상태를 발견하는 선도적인 연구 성과를 냈다
출처 : 오류없는 양자컴퓨터 나올까…국내서 세계 최초 '삼각격자 양자상태' 발견 - 노컷뉴스코위버 PQC 장비는 순수 국내 토종 기술로 만들어졌다
PQC는 슈퍼컴퓨터보다 연산속도가 1000만배 빠른 양자컴퓨터도 풀 수 없는 수학 알고리즘을 기반으로 하는 우수기술
출처 : 김근식 코위버 연구소장 “토종 양자내성암호(PQC)로 양자컴퓨팅 시대 ... - 전자신문LG유플러스와 협업은 지난 2013년부터 다년간 보안관련 기술 개발에 집중해 온 결과
코위버는 과학기술정보통신부와 한국지능정보사회진흥원(NIA)에서 2020년부터 지난해까지 추진한 '양자암호통신 시범 인프라 구축·운영 정부 과제'를 통해 관련 표준화와 평가제도 도입, 시범 서비스 등에 기여한 바 있다
최근 정부가 발표한 '한국형 PQC 전환을 위한 마스터플랜' 계획에 코위버는 자체 PQC 솔루션과 제품군을 통해 PQC 선도기업으로서 견인차 역할을 수행할 것
출처 : 김근식 코위버 연구소장 “토종 양자내성암호(PQC)로 양자컴퓨팅 시대 ... - 전자신문양자컴퓨팅 방어를 위해서는 순수 국산 알고리즘으로 꾸려진 PQC 솔루션군 구축이 필수
암복호화를 위한 알고리즘을 국산으로 구성해야만, 여타 글로벌 국가의 도·감청 시도에서 벗어날 수 있다
알고리즘이 국산이어야 무늬만 국산이 아닌 진정한 국산
현재 코위버 보안 솔루션군을 구성하는 알고리즘은 모두 국산이며, 과기부와 NIA 주관 양자암호통신 인프라 구축 사업(20~22년)에 대한 양자암호 통신장비 국가용 보안요구사항에 대한 시범 검증 결과 우수한 신뢰성을 인정받았다
출처 : 김근식 코위버 연구소장 “토종 양자내성암호(PQC)로 양자컴퓨팅 시대 ... - 전자신문우리가 볼 수 없는 원자 수준의 세계를 잘 모사한 이론이 양자 역학이고, 이 보이지 않는 세계에서만 발생하는 기이한 현상들을 응용한 것이 양자 기술
출처 : 양자 기술 시대가 온다…미래 인재들 어떻게 뛰어 들어야 할까 - 바이라인네트워크고급 인력들이 기업 연구소나 정부 연구소로 가서 양자 관련 업무를 해야 하지만 대부분은 지금 그런 기회를 얻지 못할 가능성이 크다
우수한 인재들을 모으기 위해서는 일단 양자에 진심인 사람들이 모여 매력적인 프로그램을 만들어야 한다
출처 : 양자 기술 시대가 온다…미래 인재들 어떻게 뛰어 들어야 할까 - 바이라인네트워크꼭 양자 분야에서 일자리를 갖지 않더라도 반도체나 디스플레이 분야에도 지식이 적용될 수 있다
양자 대학원을 통해 특정 지식이나 기술을 배운다는 생각보다는 복잡한 문제를 스스로 해결하고 해결하는 과정에서 소통하는 능력을 키우면 어디서도 살아남을 능력을 갖게 될 것
출처 : 양자 기술 시대가 온다…미래 인재들 어떻게 뛰어 들어야 할까 - 바이라인네트워크우리가 원하든 원치 않든 양자 (기술) 시대가 오게 될 것
기초 연구 개발과 응용 연구가 지속적으로 이어져야 할 것
출처 : 양자 기술 시대가 온다…미래 인재들 어떻게 뛰어 들어야 할까 - 바이라인네트워크건물 전체의 엘리베이터 위치까지 균형을 맞춰야 할 정도로 민감하다
출처 : [르포] 원자 수놓아 맥주잔 그린다…獨 막스플랑크 양자광학연구소 ... - 동아사이언스전자로 양자정보를 구현하는 기존 초전도체 방식과 달리 광학 격자 방식은 더 큰 물질인 원자로 양자정보를 구현할 수 있다
MPQ는 이런 광학 격자 기반의 양자정보 분야에서 계급 연구 수준을 자랑한다
출처 : [르포] 원자 수놓아 맥주잔 그린다…獨 막스플랑크 양자광학연구소 ... - 동아사이언스양자컴퓨터는 굉장히 크고 그만큼 규모가 큰 컨트롤 시스템이 필요하다
한국은 반도체 칩 관련 기술이 굉장히 우수하기 때문에 양자기술 발전에 기여할 수 있는 부분이 있다
출처 : "韓 양자기술, 반도체로 승부 걸어야…암호통신 산업화 용이" - 머니투데이반도체 기술을 활용해 한국이 (다른 국가가 만들지 않는) 차세대 양자컴퓨터를 만든다면 국내 기술을 활용해 양자컴퓨터 미래를 이끌어갈 수 있다고 생각한다
출처 : "韓 양자기술, 반도체로 승부 걸어야…암호통신 산업화 용이" - 머니투데이반도체는 평평한 면에서 여러 작은 요소를 구조화하는 기술로 초전도 양자컴퓨터나 이온트랩 양자컴퓨터 등도 동일한 방식으로 제작된다
작은 기술을 평평하게 하는 반도체 기술은 양자컴퓨터 개발에 도움이 될 것
출처 : "韓 양자기술, 반도체로 승부 걸어야…암호통신 산업화 용이" - 머니투데이우수 인력 양성이 가장 눈에 띈다
우수 연구자들이 다양한 연구에 참여하고 다양한 국가와 협력할 수 있는 체계를 구축한다는 게 의미가 크다
출처 : "韓 양자기술, 반도체로 승부 걸어야…암호통신 산업화 용이" - 머니투데이양자암호통신은 양자컴퓨터보다 덜 매력적이지만 접근에 수월한 측면이 있다
양자암호통신 기술 구현에는 상대적으로 비용이 적게 들기 때문에 양자컴퓨터 개발과 동시에 추진할 수 있다
출처 : "韓 양자기술, 반도체로 승부 걸어야…암호통신 산업화 용이" - 머니투데이우리나라는 작은 나라이기 때문에 현재로선 양자과학기술 저변확대가 필요하다
양자과학기술 분야 브렉스루(breakthrough·파괴적 혁신)를 모니터링하고, 현재 한국이 지닌 스킬셋(skill-set·기술 능력)을 파악해 어떻게 미래를 대처할 수 있는지 고민해야 한다
출처 : "韓 양자기술, 반도체로 승부 걸어야…암호통신 산업화 용이" - 머니투데이양자컴퓨터는 전 세계적으로 많은 기업이 개발 중이지만 아직은 성인이 되지 않은 상태로 비유할 수 있고, 지금부터 준비한다면 기회는 있다
현재 한국의 양자과학기술이 글로벌 강국과 비교했을 때 2~3배 커 보이지만 잘 준비한다면 향후 격차는 그리 크지 않을 것
출처 : "韓 양자기술, 반도체로 승부 걸어야…암호통신 산업화 용이" - 머니투데이앞으로 2∼3년 내에 양자컴퓨터가 기존 컴퓨터를 넘어서는 성능을 갖추게 될 것
미국과 유럽 선진국들이 1990년대부터 양자컴퓨터에 관심을 가졌지만 지금 이렇게 커질 것이라고 아무도 예상하지 못했다
인터넷이 등장 초기엔 미미했지만 20년 만에 판도를 바꾼 것처럼 인공지능(AI)이 최근 무섭게 성장하고 있는데 AI와 양자컴퓨터 간에도 기술 접점이 있을 것
출처 : “양자컴퓨터 기술 핵심은 인재 양성· 창의적 발상” - 문화일보너무 늦지는 않았다
첫째, 인력 양성을 꾸준히 해서 기초와 원리에 충실한 지식을 지닌 인재를 키워야 한다
둘째는 창의적 발상으로 긴 호흡의 질문을 해야 한다
빨리 발전하는 분야라서 기초에 충실하면서도 선행 연구에서 벗어난 새로운 아이디어, 새로운 시도를 해봐야 한다
이렇게 2가지를 다 한다고 해도 양자컴퓨터 같은 첨단연구의 성공률이 높지는 않지만, 소수라도 의미 있는 진전을 이룬다면 큰 격차를 만들 수 있다
출처 : “양자컴퓨터 기술 핵심은 인재 양성· 창의적 발상” - 문화일보양자컴퓨터의 큐비트 개수만 갖고 성능을 비교하는 일이 많은데, 양적 경쟁에는 회의적인 편
큐비트를 아무리 많이 만들어도 양자컴퓨터의 초능력을 만드는 큐비트의 얽힘, 중첩 같은 양자 특성 제어가 안 되면 고전 컴퓨터와 다를 바 없다
실제로 최근 과기정통부와 전문인력 양성 등을 위한 업무협약을 체결했다
출처 : “양자컴퓨터 기술 핵심은 인재 양성· 창의적 발상” - 문화일보근적외선 빛은 광독성이나 광산란을 최소화하면서도 생물학적 조직과 무기화학적 물질 등 모든 물질에 대해 깊이 침투할 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다
출처 : 양자컴퓨터용 '3D 광양자 메모리' 원천기술 개발…네이처 게재 ... - Science Times이처럼 무한 반복할 수 있는 양방향 광스위치는 과거 많이 사용됐던 CD-ROM이나 CD-RW 원리처럼 향후 초고성능 양자컴퓨터에서 생성한 방대한 양의 데이터를 저장하기 위한 광양자 메모리 장치로 발전될 것
거대한 데이터 저장 용량을 가지면서도 훨씬 더 빠르고, 정확하고, 정밀하게 작동될 수 있을 것으로 기대한다
출처 : 양자컴퓨터용 '3D 광양자 메모리' 원천기술 개발…네이처 게재 ... - Science Times양자컴퓨터가 기존 접근 방식을 뛰어넘어 자연의 물리 현상을 정확하게 계산한 것은 이번이 처음
출처 : "양자컴퓨터 계산능력, 슈퍼컴 뛰어넘었다"...IBM, 성능시연 성공 - 동아사이언스
논문* ScienceON에서 제공하는 관련 논문입니다.
Hu, Feng
(China Key Laboratory of Specialty Fiber Optics and Optical Access Networks, Joint International Research Laboratory of Specialty Fiber Optics and Advanced Communication, Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Shanghai University)
,
Lamata, Lucas
(Departamento de Fí)
,
Sanz, Mikel
(sica Ató)
,
Chen, Xi
(mica, Molecular y Nuclear, Universidad de Sevilla)
,
Chen, Xingyuan
(Department of Physical Chemistry, University of the Basque Country UPV/EHU)
,
Wang, Chao
(Department of Physical Chemistry, University of the Basque Country UPV/EHU)
,
Solano, Enrique
(State Key Laboratory of Cryptology)
Physics letters: A
v.384 no.10
,pp. 126214
2020
, 0375-9601
, Elsevier
정용화
(양자컴퓨팅연구실)
,
최병수
(양자컴퓨팅연구실)
전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trends
v.36 no.3
,pp. 87
- 96
, 2021
, 1225-6455
, 한국전자통신연구원
Yum Dahyun
(Ewha Womans University)
,
Choi Taeyoung
(Ewha Womans University)
Current Applied Physics
,pp. 163
- 177
, 2022
, 한국물리학회
특허* ScienceON에서 제공하는 관련 특허입니다.국제(WO) | 공개 | 출원인 : JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY; | 출원번호 : JP2022/002831 ( 2022-01-26 ) | 공개번호 : 2022/190684 (2022-09-15) | IPC : G02F-003/00(2006.01); H01L-039/22(2006.01); G06F-007/38(2006.01); H03K-019/195(2006.01); G06N-010/00(2022.01)
한국(KO) | 공개 | 출원인 : 현대자동차주식회사;기아 주식회사;한국과학기술원; | 출원번호 : 10-2021-0152282 ( 2021-11-08 ) | 공개번호 : 10-2023-0066842 (2023-05-16) | IPC : G16C-010/00; G06N-010/00 | 법적상태 : 공개
한국(KO) | 등록 | 출원인 : 삼성전자주식회사; | 출원번호 : 10-2015-0186774 ( 2015-12-24 ) | 공개번호 : 10-2017-0076473 (2017-07-04) | 등록번호 : 10-2390376-0000 (2022-04-20) | IPC : H01L-039/04; H01L-039/08; B82Y-010/00 | 법적상태 : 등록
보고서* ScienceON에서 제공하는 관련 보고서입니다
동향* ScienceON에서 제공하는 관련 동향입니다.
연합뉴스
사이언스타임즈
| 2023-08-04
한국물리학회 물리학과 첨단기술
사이언스타임즈
| 2023-06-29
연합뉴스
사이언스타임즈
| 2023-02-08
제품 분석* KISTI TOD에서 제공하는 제품 분석 정보입니다.
외부자료* 외부 보고서, 동향, 분석자료입니다.출처 : https://policy.nl.go.kr/search/searchDetail.do?rec_key=SH2_PLC20200251498
출처 : https://policy.nl.go.kr/search/searchDetail.do?rec_key=SH2_PLC20220285632
□ 국립과학재단(NSF)은 최초로 실용적 양자컴퓨터 개발 프로젝트인 STAQ 프로젝트* 투자 방안을 발표 (’18.8.) * Software-Tailored Architecture for Quantum co-design ○ 국립과학재단은 STAQ 프로젝트에 향후 5년간 1,500만 달러(약 168억 원)를 투자하는 실용적인 양자컴퓨터 개발에 착수 - 양자컴퓨터는 암호해독에서 비행기 설계에 이르기까지 현재 컴퓨터 기술로는 불가능한 연산을 가능하게 해준다는 점에서 잠재적 파급효과가 큼 - 반면, 오늘날 양자컴퓨터의 개발은 대부분 개념 증명이나 양자 원리 기능성을 보여주는 단계에 그쳐, 실용적 연산과정에는 응용이 되지 못함 - STAQ 프로젝트*는 특정 연구과제에 대응하기 위해 다양한 분야의 연구자들이 창의적이고 협력적 연구를 수행하는 NSF 아이디어 연구소를 통해 시작 * 국립과학재단의 미래 투자전략인 ‘10 Big Ideas’의 ‘차세대 양자 혁명 선도(Quantum Leap)’와 연계 - 다기관 협력 프로젝트로 듀크대, MIT, 터프츠대, 캘리포니아대 버클리캠, 시카고대, 메릴랜드대, 뉴멕시코대 소속 물리학자, 컴퓨터 과학자 등이 참여 ○ 주로, 컴퓨팅 성능 최대화를 위한 알고리즘 개발, 하드웨어 개선, 알고리즘 지원 소프트웨어 개발에 초점을 맞추고 있으며, 이를 실현하기 위한 주요 4대 목표를 설정 - 복잡한 연산을 수행하기 위한 충분히 많은 퀀텀비트(큐빗)를 보유한 양자컴퓨터 개발 - 물리학의 핵심적 문제 해결을 위해 모든 큐빗이 시스템 내 다른 큐빗과 상호작용 - 소프트웨어와 알고리즘, 장비, 시스템 엔지니어링 통합 - 경험주의자, 이론가, 공학자, 컴퓨터 과학자가 동일한 수준으로 참여
□ 일본 제조 대기업에서 차세대 고속 컴퓨터로 불리는 양자컴퓨터 도입 활기 ○ 사물인터넷(IoT)·빅데이터·AI발전과 맞물려 데이터 처리량이 급증하면서 기존 컴퓨터 대비 빠른 연산속도를 갖춘 양자컴퓨터를 활용하는 기업이 증가 ○ 자동차 부품업체 덴소는 캐나다 디웨이브시스템스가 개발한 양자컴퓨터(디웨이브원)를 도입해 차량 목적지의 최적 경로를 순식간에 계산하여 도로 정체를 해소한다는 구상 - 차량 정체가 빈번히 발생하는 특정 지역 주행 차량의 GPS 데이터를 양자컴퓨터가 수집·분석하여 차량 목적지까지 최적 경로를 실시간 제공한다는 계획 ※ 독일 자동차 업체 폭스바겐이 양자컴퓨터를 활용해 중국 베이징에서 420대 차량의 최적 경로를 수 초 만에 찾아내는 실증 실험에 성공하면서 양자컴퓨터의 우수성 부각 - 또한 양자컴퓨터에 축적된 교통정보 데이터와 기술 등을 차세대 내비게이션 시스템에 적용해 도로정체 문제를 사전에 해결하고 자율주행자동차 개발에도 응용 가능할 것으로 기대 - 덴소는 ‘18년 실증실험을 시작, ‘20년대 초반까지 기술개발을 완료할 예정 ○ 타이어에 사용하는 합성고무 등을 제조하는 화학업체 JSR은 신소재 개발을 위해 IBM의 양자컴퓨터(Q) 도입을 결정 - 기존 컴퓨터 대비 수천 배 연산이 빠른 양자컴퓨터를 활용하면 방대한 양의 분자데이터에서 유망한 화합물을 추출해 신소재를 개발하는 작업속도를 획기적으로 향상시킬 전망 - JSR은 IBM 본사에 임직원을 파견해 운용방법을 학습하고 있으며 ‘25년까지 양자컴퓨터를 본격 운용하는 것이 목표 < 양자컴퓨터 활용 분야 > 분야 내용 물류 •시간 낭비 없이 가장 효율적으로 배송할 수 있는 물류노선 최적화 인터넷광고 •소비자 개개인의 특성에 적합한 맞춤형 광고 및 상품 추천 등 금융 •글로벌 경제 환경을 고려해 리스크를 최소화한 금융상품 개발 화학·제약 •대규모 분자 데이터를 분석해 고기능 화학품이나 신약개발 사이버보안 •얼굴인식·홍채인식·지문인식·행동패턴 분석을 기반으로 보안 시스템 구축 ※ 자료: 일본경제신문, ‘17.9.15 □ 양자컴퓨터의 잠재력에 주목해 일본 정부의 투자 정책도 강화 ○ 일본은 미국·유럽 등에 비해 양자컴퓨터 기술개발에 늦게 착수했지만 ‘18년 전담연구위원회 발족을 앞두고 다양한 프로젝트 개발에 나서며 추격을 가속화할 계획 - 원천기술 연구에서 자신감을 갖고 있으나 상용화 투자 등에서는 선도국과 큰 차이가 있다고 판단, 문부과학성·과학기술진흥기구 (JST) 등에서 대응을 본격화 ○ 한편, AI·자율주행뿐 아니라 화학·제약 등 활용처가 무궁무진한 양자컴퓨터 잠재력에 주목한 세계 각국의 양자컴퓨터 개발 움직임도 분주 < 주요국의 양자컴퓨터 개발 전략 > 국가 발표시기 내용 미국 2008 • 국가양자정보과학비전 발표 - 국방고등연구기획국(DARPA) 등에서 연구와 투자를 주도 - 구글·IBM·MS 등 다수의 양자기술 선도 기업이 연구에 매진하고 있는 것도 강점 네덜란드 2015.6 • 양자컴퓨터 연구기관인 ‘큐텍(QuTech)’ 연구소에 10년간 1억 3,500만 유로 자금 지원 2015.9 • 美 인텔 등이 큐텍에 5,000만 달러 투자 영국 2013 • 5년간 2억 7,000만 파운드의 연구자금을 영국공학·물리과학연구회의에 지원 EU 2016 • 10년간 10억 유로의 연구자금을 양자컴퓨터 연구에 투입 중국 2015 • 중점과학연구분야 중 하나로 양자컴퓨터를 선정 2016.8 • 양자암호통신 위성발사 성공 2017.9 • 양자컴퓨터 개발을 목표로 세계 최대 양자연구소 설립에 착수 일본 2010 • 도쿄 양자통신망을 구축하여 화상회의와 이동통신에 응용할 수 있는 양자통신 휴대폰과 암호키 메모리카드 시연 2014 • 혁신연구개발추진 프로그램(ImPACT)에서 5년간 30억 엔 출자 • 양자인공두뇌 개발 추진 2018 • 문부과학성 주도로 양자화학기술위원회를 설립하고 양자정보 분야의 연구 프로젝트 개시 예정 • 과학기술진흥기구(JST)에서도 다양한 연구 프로젝트를 개발할 계획 ※ 자료: 日經BP, ‘17.7.5 / 신화망, ‘16.8.18 □ 첨단기술과 맞물려 파괴적 영향력을 발휘할 수 있는 양자컴퓨터 시대 준비 강화 ○ 양자컴퓨터를 활용하면 AI 성능향상은 물론 변수가 많고 복잡한 영역에서도 새로운 비즈니스 발굴이 가능할 것으로 기대 ○ 일본 제조업계는 첨단 IT기업의 전유물로 여겨졌던 양자컴퓨터 역량에 주목하며 새로운 서비스 창출과 사업 경쟁력 강화를 위해 적극 도입하기 시작 - 양자컴퓨터의 가치와 효용성을 높일 수 있는 응용분야와 비즈니스 모델을 적극 발굴하며 글로벌 경쟁에 대비
맥킨지는 양자 컴퓨터(Quantum Computer)의 산업별 보급현황 및 확대에 대응하는 전략을 제시*(’20.2.) * CA game plan for quantum computing 2030년까지 양자 컴퓨팅은 2,000~5,000대가 운영될 전망이며, 실제 산업 현장에서는 양자 컴퓨터를 통한 파괴적 혁신이 예상 - 기본적으로 양자 컴퓨터와 관련 시스템은 구축 비용이 막대하고 운영 비용이 매우 커서, 구글, IBM 등 글로벌 선도기업 중심으로 활용이 증가할 전망 - 2020년대 하이브리드식 접근 단계를 넘어서면 양자 컴퓨팅과 인공지능이 결합하는 양자 인공지능(Quantum AI) 과학기술이 등장할 전망 ※ 클라우드 컴퓨팅 서비스를 공급하기 시작한 기업으로 아마존 웹 서비스, MS 애저(Azure) 등이 있음 향후 중장기적으로 양자 컴퓨터 활용이 가장 높을 것으로 전망되는 산업은 금융업(28%)으로 나타났으며, 산업간 부가가치 규모는 상당한 차이가 있을 전망 - 그 외 에너지‧자원(16%), 첨단산업(11%), 제약업․의약산업(9%), 통신․미디어(9%), 공공부문․전문서비스업(7%), 의료서비스업(6%), 여행․관광․교통․물류․유통업(6%)순임 양자 컴퓨터는 화학‧의약품 개발기간 단축, 신속한 최적화, 양자 기반 자율주행차 개발 촉진, 사이버 보안 강화 등에 활용이 가장 높을 전망이 있음 - 기존 컴퓨터로는 수천개의 원자를 시뮬레이션 하는데 비용과 시간이 많이 소모되었으나, 양자컴퓨팅은 원자의 상호작용 자체가 양자 컴퓨팅의 운영원리와 일치하여 화학 및 의약품 개발기간 단축이 예상 - 동시다발적 다수 변수간 계산 성능이 좋은 양자 컴퓨팅은 복잡하고 돌발 변수가 많은 산업 현장의 실시간 최적화 달성 가능 - AI 기반 무인자동차 기술은 신속하고 복잡한 계산 능력이 요구되므로 양자 인공지능(Quantum AI) 형태로 무인 자동차 상용화에 기여 * 포드, GM, 폭스바겐 등 주요 글로벌 자동차 제조사에서 집중 투자 중 - 사이버 보안의 핵심은 암호화 기술이므로 양자컴퓨팅의 다변수 계산 능력으로 인해 사이버 보안 기술 강화 기대 향후 모든 산업 분야에서 양자 전략 개발을 준비해야 하며, 기술의 혜택을 누릴 수 있는 기업의 단계 및 양자 사용에 대한 변화 예측 등이 필요 1) 1단계 변화 예측 - 2020년 초반까지 금융, 여행, 관광, 물류‧유통, 에너지‧자원 산업은 양자 컴퓨터 도입으로부터 가시적인 부가가치를 창출할 전망 - 바클레이(Barclays), 바스프(BASF), BMW, 도우(Dow), 엑손모빌(ExxonMobil) 등 선도기업이 공개적으로 양자 컴퓨팅을 도입 추진하고 있는 점에서, 선도기업의 성과와 시행착오에 대한 분석이 필요 - 양자분야의 수요가 높아질 전망이므로, 대학 내 양자분야 인재 양성 지원 2) 데이터 자산 보호 - 데이터의 중요도가 큰 회사의 경우, 양자 컴퓨팅으로 인해 사이버 보안 문제가 발생할 수 있어, 양자 암호화로의 안전한 전환이 필요
□ NTT, 글로벌 선도 업계와 새로운 양자 컴퓨터 개발 착수 ○ NTT는 미국항공우주국(NASA), 미국･호주 주요 대학 등과 공동으로 광통신기술을 활용한 새로운 방식의 양자 컴퓨터 개발 추진을 발표(11.14일) - 광 레이저 기술력을 갖춘 캘리포니아 공대를 비롯해 스탠포드대학 등 6개 대학과 캐나다의 양자 컴퓨터 관련 기업 1QBit가 참여 - NTT가 개발에 성공한 양자 신경망(QNN: Quantum Neural Network)*을 기반으로 향후 10년 내 상용화 가능한 양자 컴퓨터 개발이 목표 * 주어진 문제에 대한 많은 수의 해(Solutions)를 평가하여 최선책을 찾는 방식 - 특수 광 송신기(optical transmitter)를 이용해 1개의 원(Circle) 내 1km 고리(Ring) 안에서 수천 개의 광 입자를 흘리고 이 입자를 양자 상태로 만들어 대량의 정보를 즉시 판독한다는 구상 - 구글 등이 개발한 기존 양자 컴퓨터는 절대 영도(0℃)에 가까운 극저온에서 동작시켜야하는 반면 NTT는 상온에서 안정적으로 작동하는 양자 컴퓨터를 개발할 계획 < 글로벌 업계 양자컴퓨터 개발 현황 > ※ 자료 : 일본경제신문, ’19.11.14일 1) 여러 가지 경우 수를 계산해 최적화된 결론을 찾아내는 양자 컴퓨터의 과도기적 기술 2) 최적의 경로를 탐색해 문제를 해결. 양자 컴퓨터에 가까운 형태 3) 논리적 정보 연산을 통해 다양한 알고리즘 수행 □ 글로벌 업계의 양자컴퓨터 기술개발 한창…일본 업계도 상용화 준비 노력 강화 ○ 양자컴퓨터는 중첩(superposition), 얽힘(entanglement) 등 양자의 고유한 물리학적 특성을 이용하여 다수의 정보를 동시 처리할 수 있는 새로운 개념의 차세대 컴퓨터 - 기존 컴퓨터가 ‘0’과 ‘1’ 중 하나의 상태에서 데이터를 처리하기 때문에 속도에 제약이 존재하나 양자 컴퓨터는 ‘0’과 ‘1’이 공존하며 동시에 연산 수행이 가능해 대량･고속의 정보 처리가 강점 ○ 양자컴퓨터 정보처리 단위인 큐비트 구현 방법, 연산회로 방식 등 다양한 형태로 개발이 진행되고 있으며 아직까지 기술적 난제로 상용화는 쉽지 않은 상황 - ’11년 캐나다 D웨이브 시스템즈가 개발한 양자 어닐링 방식은 상용화 제품에 가장 가까운 기술로 주목받으며 최적의 해답을 찾아내는 데 뛰어난 성능을 발휘 - 이어 미국의 구글･인텔･IBM, 중국의 알리바바 등이 폭넓은 계산에 사용할 수 있는 양자 게이트 방식을 적용한 양자 컴퓨터 개발을 선도 ○ 초기 양자 원천기술 개발을 선도하던 일본 업계는 최근 상용화에 뒤처진 것으로 판단하며 글로벌 수준의 개발 체제를 확립해 구글･IBM 및 중국 기업 등을 추격한다는 전략 - 1960년대부터 광 기술 연구를 시작한 NTT는 기초 연구를 포함해 약 20년 간 양자 기술을 개발했으며 NEC도 약 20년 전 구글 방식의 양자 원리 실증에 성공 - 게이트 방식을 적용한 양자 컴퓨터 상용화가 약 20년 소요되는 것으로 알려진바, 아직 시장 초기 단계임을 고려해 NTT 등 주요 기업이 기술개발에 적극 나서는 분위기 □ 양자 컴퓨터 상용화를 위해 연구개발을 강화하는 일본 업계 노력 주목 ○ 4차 산업혁명 시대를 맞아 새로운 변혁을 이끌 양자 컴퓨터에 기대감이 모아지면서 상용화를 위한 주요국의 투자 열기도 확산 - 실리콘밸리 주요 IT기업은 대규모 자금을 기반으로 기술개발을 주도하고 있으며 최근 중국도 정부 차원에서 집중 육성 분야로 양자 컴퓨터를 선정하는 등 투자 강화 ○ 이에 기초기술을 선행해온 일본도 상용화에 뒤처지지 않기 위해 글로벌 선도 업계와 협력을 도모하며 기술우위 확보를 위한 행보를 가시화 ○ 국내 업계도 다양한 방식의 양자 컴퓨터 기술에 관심을 갖고 안정적 구동이 가능한 과감한 도전과 장기적 투자 전략 필요 - 지난 ’19.2월 양자정보통신 진흥 종합계획 수립을 위한 논의를 시작한바, 기술개발･인력양성･산업기반 확립 등 아직 초기 단계의 양자 컴퓨터 산업 육성 방안을 적극 강구
출처 : https://policy.nl.go.kr/search/searchDetail.do?rec_key=SH2_PLC20220294247
□ 회계감사원(GAO)은 양자 컴퓨팅과 양자 통신의 기술 발전 현황과 활용 가능성을 살펴보고, 양자 기술의 혜택을 확대하고 문제점을 줄이기 위한 정책적 고려 사항을 제시하는 기술 평가 보고서 발표*(’21.10.) * Quantum Computing and Communications: Status and Prospects ＊ 회계감사원(GAO)은 (1) 양자 컴퓨팅과 양자 통신 기술의 활용 가능성, (2) 양자 기술의 잠재적인 활용 방안과 혜택, 문제점을 살펴보고, (3) 양자 기술 발전에 영향을 줄 수 있는 요인과 정책 옵션을 살펴보기 위해 기술 평가 수행 - 양자 기술의 잠재력을 인식한 학계와 기업, 정부는 양자 R&D를 적극적으로 추진하고 있으며, - 1998년 3큐빗의 자기 공명 장치, 2010년 14큐빗의 얽힘 상태, 2019년 53큐빗의 초전도 양자 컴퓨팅 시스템, 2020년 76큐빗의 광자 기반 시스템 개발에 이어 2023년에는 1,000큐빗의 기기가 개발될 예정 º 일부 양자 컴퓨팅과 통신 기술은 제한적으로 활용되고 있지만, 상업적인 가치를 제공할 정도로 기술이 발전하기 위해서는 최소 10년 동안 수십억 달러의 비용이 투자되어야 할 것으로 전망 º 회계감사원(GAO)은 양자 컴퓨팅과 통신 기술의 발전과 활용을 위해 중요한 4가지 요소를 (1) 협력, (2) 인력, (3) 투자, (4) 공급망으로 파악 - 정책 입안자가 이러한 요소에 대응하고, 혜택을 확대하며, 문제점을 줄이기 위해 고려할 사항 제시 (1) 협력 진흥 - 정책가는 양자 기술 발전에 중요한 다양한 학술 분야(예-물리학, 소재 공학, 기계 공학), 사회 부문(예-정부, 학계, 민간 기업, 하드웨어 제조사, 잠재적 최종 사용자), 국가 간 협력을 촉진하여야 함 (2) 양자 기술 인력 확대 - 정책가는 기존의 프로그램을 활용하거나 새로운 프로그램을 신설하며, 일자리 훈련을 촉진하고, 국가 안보 리스크를 높이지 않는 국제적 인력의 적절한 고용을 촉진해 양자 기술 인력을 확대하는 방안을 고려하여야 함 (3) 투자 인센티브 및 지원 - 정책가는 특정한 결과물에 대한 맞춤형 투자, 양자 기술 연구 센터에 대한 지속적인 투자, 국민의 솔루션 제시를 유도하는 그랜드 챌린지 등을 통해 양자 기술 발전에 인센티브를 제공하거나 지원하는 방안을 고려하여야 함 (4) 강력하고 안전한 공급망 개발 - 정책가는 양자 기술을 위한 글로벌 공급 사슬의 문제점을 파악하고, 위협받는 공급 사슬 부문의 제조 역량을 강화해 강력하고 안전한 공급 사슬의 발전을 촉진하여야 함
□ 맥킨지는 양자 컴퓨팅 기술이 가져올 화학 산업내 영향력 전망*(’19.7.) * The next big thing? Quantum computing’s potential impact on chemicals ○ 양자컴퓨팅은 인공지능, 화학, 제약, 머신러닝, 금융, 물류, 교통 등 다양한 분야에서 주목받고 있으며, 특히 화학산업의 발전을 높일 전망 ※ 기존의 큐비트가 0, 1의 두 가지 상태 중 하나에 불과했다면 양자컴퓨터는 양자 물리학을 사용하여 확률론적 방식으로 복잡한 방정식을 해결 - IBM과 인텔은 40큐빗과 49큐빗 양자 컴퓨터를 개발했으며, 구글 역시 비슷한 규모의 양자 컴퓨팅을 개발 중임 - 단백질 구조의 가장 적합한 형태를 규명･개발하는데 기여하고, 제약산업, 농작물 보호 화학물질, 생물화합물 개발에 큰 영향을 미칠 전망 ※ 제약･화학업계 임원들은 양자컴퓨터 기술로 향후 신약 개발 성공률이 5～10% 향상되고, 개발시간이 15～20% 줄어들 것으로 전망 ○ 화학물 개발부터 판매까지 5단계로 구분해 보면, 초기 단계에서는 얼리킬러*(Early Killer)로 활용되고, 공급망의 최적화 및 새로운 촉매제 개발 등에 기여 * 양자 컴퓨팅의 빠른 처리속도를 기반으로 상품화 가능성이 낮은 시안을 제거하는 기능 < 단계별 양자 컴퓨팅 개요 > - 특히 1단계에서 새로운 폴리머 및 소분자 개발의 성패는 분자 속성에 대한 정확한 예측에 좌우됨 ※ 기존의 밀도범함수론(DFT:density funcional theory) 등 관련 개발방식은 소분자 속성은 분석 가능하였으나, 중원자 기반분자 등의 속성 예측은 제한적임 - 양자 컴퓨팅은 TV와 스마트폰 전자제품에 들어가는 유기발광다이오드(OLED)와 같은 디스플레이 제품의 생산과 조립과정에서 시뮬레이션, 최적화 계산, 인공지능 등의 성능을 발휘하여 최적의 두께, 밀도, 구조 등의 속성을 도출 - 따라서 배터리, 반도체, 자성체, 초전도체 등 기초화학제품 개발과 밀접하게 연관된 첨단산업 발전으로 이어져 상당한 파급효과를 가져올 것임 ○ 글로벌 기업들은 양자 컴퓨터 및 일련의 알고리즘 구축을 위해 노력중이며, 그 중에서도 화학업계가 얼리어답터로서 관련 혜택을 누릴 전망 - 화학산업은 본질적으로 양자역학의 법칙에 의해 지배되는 분자조작을 다루고 있기 때문에 양자컴퓨팅을 이용한 접근으로 화학산업 발전이 확대될 예정 - 화학산업에 유용할 최초의 양자컴퓨팅 애플리케이션은 약 1,000에서 10,000큐비트가 필요할 것이며, 2020년대 초에서 중반까지 실현될 전망 ○ 향후 양자컴퓨팅의 변화에 대응하기 위해 화학분야 기업은 다음과 같은 전략 마련이 필요 - 양자컴퓨팅의 기회를 명확히 이해 및 기업별 요구사항을 도출하여, 화학회사의 사업 및 프로세스에 대한 지식과 프로그램을 평가할 수 있는 도메인 전문가 양성 - 생산-파트너-구매를 연계할 수 있는 전략의 수립과 창업기업부터 대기업까지 플레이어간 솔루션 공동개발 및 창업기업에 대한 투자 요구 ※ 양자컴퓨팅 활용 사례를 테스트하고, 양자 클라우드 제공자에 대한 접근 확보 - 각 기업체별 사내 양자 컴퓨팅 처리능력을 배양하고 조직을 구성함으로써 양자 컴퓨팅 관련 노하우와 지식 공유
출처 : http://www.itfind.or.kr/WZIN/jugidong/2083/file8084268759758749659-2083(2023.03.15)-07.pdf
게이트 기반 양자 컴퓨터는 입력 데이터를 가져와서 미리 정의된 단일 연산에 따라 변환하는 디바이스입니다. 이 연산은 일반적으로 양자 회로로 표시되며 전통적인 전자 ...
Jun 21, 2023 ... 양자 컴퓨터는 양자 물리학의 속성을 활용하여 계산을 수행하는 제어 가능한 양자 역학 장치입니다. 일부 계산 작업의 경우 양자 컴퓨팅이 기하급수적인 ...
출처 : https://learn.microsoft.com/ko-kr/azure/quantum/overview-understanding-quantum-computing
양자 컴퓨팅은 고전 컴퓨터에서 처리하기에 너무 복잡한 문제를 양자역학의 법칙으로 해결하는, 급부상 중인 기술입니다. 과학자들이 30년 전에야 상상하기 시작한 ...
Feb 1, 2023 ... 양자컴퓨터 정책 및 기술 동향과 시사점. Quantum Computing Policy and Technology Trends and Implications. 저자: 정지형기술전략연구센터jhc123@etri.
양자컴퓨터와 양자컴퓨팅 개발 플랫폼의 최신 동향. [양자컴퓨터의 최신 개발 현황] 2019년 10월, 구글은 54 큐비트 양자프로세서를 개발하였으며, IBM은 2022년 11월 ...
출처 : https://m.koita.or.kr/m/mobile/mem_knowledge/ktip_read.aspx?no=49723&page=
Mar 13, 2023 ... 양자정보과학 분야 최신 연구성과, 국가 주도의 R&D 지원 현황, 연구기관 소개 등 국내/외 연구기술동향을 제공합니다. 양자 컴퓨팅: 슈퍼컴퓨터보다 나은 ...
출처 : https://qcenter.kr/sub/sub05_01.php?boardid=tech&mode=view&idx=231
간략히 소개하고 양자 시대를 대비하는 정책적 제언을 제안한다. 2. 양자 기술·산업 동향. 2.1 양자컴퓨팅. 최초의 전자식 컴퓨터가 발명된 이후 정보를 다루는 단위는 ...
출처 : http://weekly.tta.or.kr/weekly/files/20233625073613_weekly.pdf
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