• Journal of Communications and Networks
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• 제15권2호
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• pp.217-221
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• 2013

Quantum low-density parity-check (LDPC) codes based on the Calderbank-Shor-Steane construction have low encoding and decoding complexity. The sum-product algorithm(SPA) can be used to decode quantum LDPC codes; however, the decoding performance may be significantly decreased by the many four-cycles required by this type of quantum codes. All four-cycles can be eliminated using the entanglement-assisted formalism with maximally entangled states (ebits). The proposed entanglement-assisted quantum error-correcting code based on Euclidean geometry outperform differently structured quantum codes. However, the large number of ebits required to construct the entanglement-assisted formalism is a substantial obstacle to practical application. In this paper, we propose a novel class of entanglement-assisted quantum LDPC codes constructed using classical Euclidean geometry LDPC codes. Notably, the new codes require one copy of the ebit. Furthermore, we propose a construction scheme for a corresponding zigzag matrix and show that the algebraic structure of the codes could easily be expanded. A large class of quantum codes with various code lengths and code rates can be constructed. Our methods significantly improve the possibility of practical implementation of quantum error-correcting codes. Simulation results show that the entanglement-assisted quantum LDPC codes described in this study perform very well over a depolarizing channel with iterative decoding based on the SPA and that these codes outperform other quantum codes based on Euclidean geometries.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권10호
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• pp.1596-1602
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• 2018

We suggest that the dark matter in the universe has quantum entanglement if the dark matter is a Bose-Einstein condensation of ultra-light scalar particles. In this theory, any two regions of a galaxy are quantum entangled due to the quantum nature of the condensate. We calculate the entanglement entropy of a typical galactic halo, which turns out to be at least O(ln(M/m)), where M is the mass of the halo and m is the mass of a dark matter particle. The entanglement can be inferred from the rotation curves of the galaxy or the interference patterns of the dark matter density.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.88-91
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• 2006

양자상태의 얽힘을 양으로 나타낼 수 있는 방법들에 대하여 기술하였다. 두 부분으로 구성된 순수 양자상태는 쉽게 얽힘을 판별할 수 있는 방법을 알 수 있으나 혼합된 형태의 양자상태는 양자 얽힘을 판별하기가 어렵다. 일반적으로 부분이 많아지는 경우에 대해서는 순수 상태도 그 판별을 하는 것이 어렵다고 알려져 있으나 이 논문에서 그 방법을 제시하고 혼합 상태로의 적용에 대하여 논의한다.

• 한국자기학회지
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• 제17권1호
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• pp.6-9
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• 2007

양자얽힘 상태를 만들어내는 것은 매우 중요하다. 근거리에 있는 두 계를 양자얽힘 상태로 만드는 것은 그리 어렵지 않으나 직접 상호작용이 불가능 할 정도로 멀리 떨어져서 고정되어 있는 계들을 양자적으로 얽히게 하는 것은 어려운 문제 중의 하나다. 본 논문에서는 먼 거리에 떨어져있는 스핀-1/2입자들 사이에 양자얽힘 상태를 직접적인 상호작용이 아니라 제 삼의 스핀-l/2를 이용하여 생성할 수 있다는 것을 보였다. 상호작용으로는 $F\"{o}rster$ 상호작용과 스핀-스핀 교환 상호작용을 사용하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.84-87
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• 2006

직접적인 상호작용 없이 멀리 떨어져 있는 두개의 스핀-1/2 입자돈이 양자적으로 얽힐 수 있는 방법을 제시하였다. 이것은 국소적으로 양자 얽힘 상태에 있는 두개의 다른 입자들을 멀리 떨어져 있는 입자들에 각각 보내서 국소적으로 상호작용을 하면 떨어져 있는 입자를 양자 얽힘 상태로 바꿀 수 있다. 이것은 원래 국소적으로 얽혀있는 두 입자의 상태가 상호작용이 없는 다른 두 입자로 이동된 것을 알 수 있다. 이 프로세스가 양자 컴퓨터에서 중요한 게이트인 CNOT 게이트를 대신할 수 있음을 논의하였다.

• 한국광학회지
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• 제29권2호
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• pp.64-69
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• 2018

본 논문에서는 양자시스템이 두 순수상태가 임의대로 혼합된 상태, 즉 2-계수 양자상태, 에 존재할 때 시스템이 포함하는 양자얽힘의 일반적인 하한값을 유도하고 양자얽힘검증 및 양자상태 분리가능성 판별 방법을 제안한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 하계학술발표회
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• pp.216-217
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• 2004

• 전자통신동향분석
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• 제36권3호
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• pp.87-96
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• 2021

Quantum computers will be a game-changer in various fields, such as cryptography and new materials. Quantum computer is quite different from the classical computer by using quantum-mechanical phenomena, such as superposition, entanglement, and interference. The main components of a quantum computer can be divided into quantum-algorithm, quantum-classical control interface, and quantum processor. Universal quantum computing, which can be applied in various industries, is expected to have more than millions of qubits with high enough gate accuracy. Currently, It uses general-purpose electronic equipment, which is placed in a rack, at room temperature to make electronic signals that control qubits. However, implementing a universal quantum computer with a low error rate requires a lot of qubits demands the change of the current control system to be an integrated and miniaturized system that can be operated at low temperatures. In this study, we explore the fundamental units of the control system, describe the problems and alternatives of the current control system, and discuss a future quantum control system.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.315-316
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• 2009

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.611-613
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• 2021

최근, 고전컴퓨터(Classic Computer)의 한계를 뛰어넘는 양자컴퓨터(Quantum Computer)에 대한 연구개발이 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 고전컴퓨터의 전기적인 신호처리와는 다르게 양자역학적인 원리를 사용한 양자컴퓨터는 양자 중첩(Quantum Superposition), 양자 얽힘(Quantum Entanglement)과 같은 다양한 양자역학의 현상/특성을 활용하여 연산을 수행하기 때문에 고전컴퓨터의 연산에 비해 아주 복잡한 연산과정을 거치게 된다. 또한, 큐비트의 종류, 배치, 연결성 등 실제 양자컴퓨터를 구동시키기 위해 구성되는 많은 요소들에 의한 각각의 영향이 양자컴퓨터의 연산 결과와 연산 과정에서 많은 영향을 끼치기 때문에 각각의 요소를 효율적이고 정확하게 활용하기 위해 실제 양자컴퓨터의 구동 이전에 데이터를 시각화하여 오류검증/최적화/신뢰성검증을 할 필요가 있다. 하지만 양자컴퓨터 내부에 구성된 다양한 요소들의 데이터를 전부 시각화 할 경우 직관적으로 원하는 데이터를 파악하는 것이 어렵기 때문에 선별적으로 데이터를 시각화 할 필요가 있다. 본 논문에서는 양자컴퓨터를 구성하는 다양한 요소들의 데이터를 시각화 하여 직관적으로 데이터를 관측하고 활용할 수 있도록 복잡하게 구성되는 양자컴퓨터 내부 회로 구성요소들을 계층적으로 시각화 하는 방법을 제안한다.