초록 ▼

□ 연구개요
양자컴퓨터에 응용되는 양자 현상과 양자 위상에 대하여 연구하고 이를 바탕으로 양자컴퓨터 개발에 필요한 이론적 지식체계를 확립하였다. 양자 계산에서 결맞음 상태의 지속성을 향상시키기 위해 컴퓨팅 기능이 유지되는 한도 내에서 계산회로를 단순화시키는데 역점을 두었다. 양자 계산을 위해서 양자 위상 게이트가 필요한 점을 감안하여 기하학적 위상에 대한 이해를 증진시키는 연구를 하였다. 양자컴퓨터에서 필수적인 가역 양자 연산을 효과적으로 수행할 수 있는 방안을 모색하였다. 본 연구는 양자컴퓨터 기술의 구현을 앞당기기 위한 체

□ 연구개요
양자컴퓨터에 응용되는 양자 현상과 양자 위상에 대하여 연구하고 이를 바탕으로 양자컴퓨터 개발에 필요한 이론적 지식체계를 확립하였다. 양자 계산에서 결맞음 상태의 지속성을 향상시키기 위해 컴퓨팅 기능이 유지되는 한도 내에서 계산회로를 단순화시키는데 역점을 두었다. 양자 계산을 위해서 양자 위상 게이트가 필요한 점을 감안하여 기하학적 위상에 대한 이해를 증진시키는 연구를 하였다. 양자컴퓨터에서 필수적인 가역 양자 연산을 효과적으로 수행할 수 있는 방안을 모색하였다. 본 연구는 양자컴퓨터 기술의 구현을 앞당기기 위한 체계적인 뒷받침의 일환으로서 중요하다.

□ 연구 목표대비 연구결과
양자컴퓨터에서 십진 연산에 사용할 수 있는 개선된 가역 Excess-3 가산기 회로를 설계 하였다. 이 설계를 통하여 회로의 연산처리는 기존의 것보다 단순화 되도록 하였다. 이러한 단순화된 논리연산회로는 연산이 수행되는 동안 결맞음 깨짐 현상을 방지하는데 도움이 된다.
양자 계산과 같은 양자 정보 시스템을 구현하는데 필요한 flux 큐빗(qubit) 공진기에서 단열 불변량에 대한 연구를 하였다. Flux 큐빗 공진기에 대한 Rayleigh-Lorentz 불변량의 시간에 따른 거동을 조사하여 그 공진기의 동역학적 성질을 파악하였다. 불변량의 특성으로부터 단열 양자비트 정보 측정에 대한 최적의 조건을 유도하였다.
또 나노역학 진동자와 초전도 진동자가 작은 시간의존형 결합 상수에 의해 연결된 복합계의 양자역학적 거동에 대하여 분석하였다. 계의 정확한 양자해를 구하고 그것으로부터 그 계의 양자역학적 특성을 조사하였다. 본 연구에서 유니타리 변환에 의해 얻어진 양자해로부터 flux 큐빗-진동자의 양자역학적 특성 분석을 위한 이론을 제시하였다. 큐빗과 진동자가 결합된 계에서 나타나는 에너지 레벨에 대하여 자세히 분석하였다. 이로서 양자컴퓨터의 양자 나노 시스템에서 나타나는 제반 양자 현상에 대한 특성 분석을 목표로 하였던 당초의 연구 계획을 차질 없이 달성하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에 의해 양자현상과 양자 위상의 특성에 대한 심층적 이해가 가능하게 되었고 이는 양자컴퓨터의 개발과 제작에 일조할 것이다. 지금까지의 정보처리는 고전역학에 기반한 고전컴퓨터가 담당하여 왔지만 다가올 미래에는 양자역학의 원리를 이용한 양자정보처리의 역사가 열릴 것이다. 양자정보론의 발달로 양자컴퓨터가 상용화되면 산업 발전에 지대한 파급 효과가 있을 것이다. 즉, 전자 상거래, 통신, 금융, 국방, 영상산업, 안보 등 사회 전분야 걸쳐 엄청난 변화를 몰고 올 것이다. 미래에 있을 이러한 요구에 부응하기 위해서 본 연구의 결과가 그 이론적 바탕으로서 중요한 역할을 하게 될 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 11