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양자정보 기술

출처:KIC China 발표 시간:2021-06-01 13:42:00 조회 수:
발표 시간:2021-06-01 13:42:00
양자정보 기술:
양자특성은 정보분야에서 독특한 기능을 가지고 있다. 연산 속도 향상, 정보 보안 확보, 정보 용량 증대, 검출 정밀도 향상 등 기존의 고전적인 정보 시스템의 한계를 뛰어넘을수 있다. 양자정보과학기술은 바로 양자역학과 정보과학이 결합된 학문이다.최근 양자정보는 이론, 실험과 응용분야에서 중요한 돌파를 이룩하였고 양자통신은 어느 정도 상업적 응용을 실현하였고 광활한 시장 응용 전망을 가지고 있다; 양자 컴퓨터는 현재의 컴퓨터가 원리상 가질수없는 위력을 가지고 있지만, 아직 진정한 의미의 양자 프로세서의 기술은 실현되지 않았으며, 양자광쓰기와 고체체계를 기초로 한 양자 프로세서의 연구는 매우 유망하다.
양자정보는 양자물리와 정보기술을 결합한 새로운 학문이며, 주로 양자통신과 양자컴퓨터 두 분야를 포함하는데, 이는 고전적인 정보와는 비교할수없는 장점과 전망을 가지고 있기때문에 최근 많은 관심과 발전을 받고 있다. 양자통신은 주로 양자암호, 양자스텔스전송, 장거리양자통신의 기술등을 연구한다.양자계산은 주로 양자컴퓨터와 양자컴퓨터에 적합한 양자알고리즘을 연구한다. 고전물질과 미시 입자의 본질적인 차이는 미시 입자가 양자성을 가지고 있다는데 있다. 미시 입자의 상태를 파동 함수로 묘사하면 입자는 고전과 유추되는 상태일뿐만아니라 중첩 상태에도 있을수 있다. 예를 들면 전자의 스핀이 위쪽과 아래쪽을 향하고, 위쪽과 아래쪽 두가지 상태의 중첩 상태에도 있을 수 있다.전자와 같은 미시입자로 정보를 저장하면, 전자의 스핀은 0과 1의 중첩상태로 저장될수 있고, 이 정보를 우리는 1개의 양자 비트의 양자 정보라고 부르고, 양자 복제 불가정리는 양자 상태에 기반한 암호 전달을 보장하고, 이론적으로는 절대적으로 안전하다. 양자 상태의 얽힘과 여러 양자 상태의 공동작동은 RSA 수저 시스템의 '대수 인자 분해' 문제를 푸는 슈어 알고리즘과 같은 일반 컴퓨터에 비해 데이터 비트수가 증가함에 따라 지수적으로 가속되는 병렬 능력을 결정한다.현재, 양자 암호 전송에 기반한 비밀 통신의 경우 관건적인 과학과 기술문제들이 해결되었고 실용화발전이 진행되고 있다; 양자 컴퓨터 방면에서는 소수의 양자 비트 시스템에서 이미 시연에 성공했지만 진정한 양자 컴퓨터를 구현하는 데에는 주요 두가지  장애물이 존재한다; 1) 물리적 확장성, 2) 내결함성 양자 컴퓨팅.
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