양자 역학을 이용한 양자 암호 분야는 가장 구현가능성이 높은 분야중 하나이다. 그로인해 양자 암호는 꾸준히 연구되어 왔고 QKD 시스템의 대표적인 BB84 프로토콜 등 다양한 통신 방식이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 양자 통신의 기본적인 개념을 설명하고 이를 이용한 양자 암호 교환 방식인 QKD 시스템을 설명한다. 또한 양자 암호의 개발이 필요한 이유와 보안성을 위협하는 QKD 공격방식을 소개한다. 양자 채널을 모델링하고 qubit의 위상을 추정하여 양자 암호 공격을 시뮬레이션 한다. 다양한 공격 방식이 QKD시스템에 보안성을 위협하는 원리를 설명하고 이를 극복하기 위한 양자 후처리 방식의 필요성을 논하고자 한다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제6권3호
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pp.125-130
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2006
The optical gain and the luminescence of a ZnO quantum well with MgZnO barriers is studied theoretically. We calculated the non-Markovian optical gain and the luminescence for the strained-layer wurtzite quantum well taking into account of the excitonic effects. It is predicted that both optical gain and luminescence are enhanced for the ZnO quantum well when compared with those of InGaN-AlGaN quantum well structure due to the significant reduction of the piezoelectric effects in the ZnO-MgZnO systems.
Abbas M., Ali Al-muqarm;Firas, Abedi;Ali S., Abosinnee
Journal of information and communication convergence engineering
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제20권4호
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pp.242-249
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2022
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.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제4권1호
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pp.27-31
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2004
Models and simulations of gate tunneling current for thinoxide MOSFETs and Double-Gate SOIs are discussed. A guideline in design of leaky MOS capacitors is proposed and resonant gate tunneling current in DG SOI simulated based on quantum-mechanicalmodels. Gate tunneling current in fully-depleted, double-gate SOI MOSFETs is characterized based on quantum-mechanical principles. The simulated $I_G-V_G$ of double-gate SOI has negative differential resistance like that of the resonant tunnel diodes.
We compare electroabsorption modulators (EAMs) with multiple quantum wells (MQWs) based on InGaAs(P)/InP and InGa(Al)As/InAlAs material systems. We carefully choose the quantum-well structures so that the structures based on different material systems have similar band-offset energies and excition-peak wavelengths. Assuming the same light wavelength of $1.55{\mu}m$, we show the transfer functions of EAMs with each quantum-well structure and calculate the escape times of photogenerated charge carriers. As the heavy-hole escape time of the quantum well based on InGaAs(P)/InP is much longer than those of photogenerated charge carriers of InGa(Al)As/InAlAs, the EAM based on the InGa(Al)As/InAlAs material seems to be more suitable for high-optical-power operation.
We study the variational principle for quantum unbounded spin systems interacting via superstable and regular interactions. We show that the (weak) KMS state constructed via the thermodynamic limit of finite volume Green's functions satisfies the Gibbs variational equality.
We present a method for preparing a quantum dot fluorescent monolayer film on a glass substrate. Since nanoparticles aggregate easily, it is difficult to prepare a nanoparticle monolayer film. We have used a covalent bond, the peptide bond, to fix quantum dots on the glass substrate. The surface of the quantum dot was functionalized with carboxyl groups, and the glass substrate was also functionalized with amino groups using a silane coupling agent. The carboxyl group can be strongly coupled to the amino group. We were able to successfully prepare a monolayer film of CdSe quantum dots on the glass substrate.
최근, 양자컴퓨터를 활용하기 위한 연구개발이 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 양자컴퓨터는 양자 얽힘, 양자중첩과 같은 다양한 양자역학의 현상과 특성을 활용하여 연산을 수행하기 때문에 기존 컴퓨팅 환경에 비해 아주 복잡한 연산과정을 거치게 된다. 이러한 양자컴퓨터를 구동하기 위해서는 연산에 활용되는 양자게이트의 구성뿐만 아니라 큐비트의 종류, 배치, 연결성 등 물리적인 양자컴퓨터의 요소를 반영한 알고리즘이 구성되어야 한다. 따라서 양자컴퓨터 구성요소들의 상호간 영향을 포함한 구성 정보를 직관적으로 파악할 수 있는 회로 시각화가 필요하다. 본 논문에서는 양자컴퓨터를 구성하는 양자칩 정보와 양자컴퓨팅 회로 데이터를 3D로 시각화하여 직관적으로 데이터를 관측하고 활용할 수 있도록 시각화 하여 직관적인 정보를 분석할 수 있는 방법을 제안한다.
Kim, B.K.;Yu, K.K.;Kim, J.M.;Kwon, H.;Lee, S.K.;Lee, Y.H.
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제22권4호
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pp.62-66
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2020
We fabricated superconducting quantum interference devices (SQUIDs) based on Nb Josephson junctions, and characterized the key parameters of the SQUIDs. The SQUIDs are double relaxation oscillation SQUIDs (DROSs) having larger flux-to-voltage transfer coefficient than the standard DC-SQUIDs. SQUID sensors were fabricated by using Nb junction technology consisted of a DC magnetron sputtering and a conventional photolithography process. In multichannel SQUID systems for whole-head magnetoencephalography measurement with a helmet-type SQUID array, we need about 336 SQUID sensors for each system. In this paper, we fabricated a few hundred SQUID sensors, measured the critical current, flux modulation voltage and decided if each tested SQUID can be used for the multichannel systems. As the criterion for the acceptance of the sensors, we chose the critical current and amplitude of the modulation voltage to be 8 ㎂ and 80 ㎶, respectively. The average critical current of the SQUIDs was 10.58 ㎂. The typical flux noise of the SQUIDs with input coil shorted was 2 μΦ0/√Hz at white region.
양자 컴퓨터의 발전 및 Shor 알고리즘, Grover 알고리즘과 같은 양자 알고리즘의 등장으로 인해 기존 암호의 안전성은 큰 위협을 받고 있다. 양자 알고리즘은 기존 컴퓨터에서 오랜 시간이 걸리는 수학적 작업을 효율적으로 할 수 있게 해준다. 이 특성은 수학적 문제에 의존하는 현대 암호 시스템이 깨지는 시간을 단축시킬 수 있다. 이러한 알고리즘을 기반으로 하는 양자 공격에 대비하기 위해서는 기존 암호를 양자회로로 구현해야 한다. 이미 많은 암호들은 양자회로로 구현되어 공격에 필요한 양자 자원을 분석하고 암호에 대한 양자 강도를 확인하였다. 본 논문에서는 LED 경량 블록암호에 대한 양자회로를 제시하고 양자회로의 각 함수에 대한 설명을 진행한다. 이후LED 양자회로에 대한 자원을 추정하고 다른 경량 블록암호와 비교하여 평가해보도록 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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