• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.37 no.6
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• pp.590-599
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• 2024

Quantum computing is set to transform the field of materials science, offering computational methods that could far surpass conventional approaches for tackling intricate material design challenges. This review introduces the foundational principles of rapidly growing quantum computing and its application trends in the design and analysis of nanomaterials. We explain how quantum speedup, achieved through quantum algorithms utilizing qubit superposition and entanglement, is applied to material design. Additionally, the principles and research trends of quantum variational methods, including the Variational Quantum Eigensolver (VQE), which has recently gained attention as a quantum algorithm simulation technique, will be discussed. By combining new techniques based on quantum algorithms with the quantum speed-up, the quantum computing is expected to offer new insights into data-intensive materials research and provide innovative methodologies for the development of new functional materials. With the advancement of quantum algorithms, the field of materials science could enter a new era, enabling more precise and efficient approaches in materials design and functional analysis.

• Annual Conference of KIPS
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• 2023.05a
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• pp.227-229
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• 2023

양자컴퓨터는 큐비트(qubit)의 얽힘(entanglement)과 중첩(superposition) 성질을 통해 동시에 연산을 수행할 수 있어 고전컴퓨터에 비해 연산 속도가 획기적으로 빠르다. 전수조사 연산을 매우 빠르게 수행할 수 있는 양자 알고리즘인 Grover 알고리즘을 사용하면, n-bit 보안강도를 가지는 SHA2와 같은 해시함수를 n/2-bit 보안강도로 낮추게 되어 해시함수가 적용되는 분야의 보안을 위협하게 된다. 양자컴퓨터를 통한 해킹에는 많은 양자 자원이 요구되고, 안정적인 구동 환경이 갖춰져야 하기 때문에 실현되기 위해서는 아직까지 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다. 이에 연구자들은 필요한 양자 자원을 최소화하는 효율적인 양자 공격 회로를 제시하며 연구를 수행하고 있다. 본 논문에서는 이러한 SHA2 해시함수에 대한 양자 회로 구현 동향에 대해 살펴본다.