연구성과

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광기반 양자회로 에뮬레이터 개발 및 고전-양자 통합 화학계산

광 기반 양자 회로 에뮬레이터를 개발하여 컴퓨터 간의 실시간 통신 및 고전-양자 통합 화학 계산에 성공함으로써, 양자 시뮬레이터를 활용한 계산화학 문제 해결의 기틀을 마련하였다.
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- 작성자KRISS 이창협
- 작성일2024.10.31
- 조회수30
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양자 시뮬레이션 결과 측정을 위한 이터븀 단원자 격자 분해능 이미징 기술 개발

분자 동역학 양자 시뮬레이션을 위해서 광격자 내에 원자 큐비트를 로딩하여 연산한다. 양자 시뮬레이션의 결과를 측정하기 위해서는 격자 단위의 단원자 분포 프로파일이 측정되어야 하며, 이를 위한 고해상도 단원자 측정 이미지 기술을 개발하였다.
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- 작성자KRISS 문종철
- 작성일2024.10.31
- 조회수22
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단일 광자 고차원 양자 시스템을 이용한 양자컴퓨팅

양자 화학 계산을 위해 활용될 수 있는 VQE(variational quantum eigensolver)를 단일 광자 큐디트 시스템(고차원 양자 시스템)에서 구현하여 기존 연구보다 적은 자원을 활용하여 더 정확한 계산을 수행할 수 있음을 보였다.
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- 작성자KIST 임향택
- 작성일2024.10.23
- 조회수23
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양자얽힘 측정을 이용한 효율적인 양자광학 VQE 시뮬레이터

본 연구는 단일 광자의 편광과 경로 자유도를 동시에 활용하는 양자광학 VQE(variational quantum eigensolver) 시스템을 구현하였다. 선형 광학 소자인 편광 빔 분리기를 이용하여 편광 큐비트와 경로 큐비트 간 결정론적 CNOT 연산을 구현하고 이를 통해 추가적인 2큐비트 연산 부담 없이 양자얽힘 측정이 가능한 시스템을 개발하였다. 2큐비트 반강자성 하이젠베르크 모델과 He-H+ 양이온 해밀토니안에 대한 바닥 상태 에너지 계산 실험을 통해 측정 설정 수를 크게 줄이고 실험적 오류에 대한 내구성을 검증하였다.
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- 작성자KIST 김용수
- 작성일2024.08.21
- 조회수24
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바닥 상태 계산을 위한난수 기반 거듭제곱 양자 알고리듬의 개발 및 검증

기존의 바닥 상태 양자 알고리듬들이 가진 문제점인, 수렴성 불분명, 혹은 비싼 양자 회로 설계 의존성을 동시에 해결한 새로운 난수 기반 거듭 제곱 양자 알고리듬을 개발하였다. 또한, 개발된 알고리듬을 실제로 적용하여 이론 및 수치적으로 검증하였다.
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- 작성자ETRI 이승진
- 작성일2024.08.16
- 조회수18
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동적 터널링 방법론을 이용한 변분 양자 알고리듬의 전역 최적화

본 연구는 변분 양자 알고리듬(VQA)의 성능을 극대화하기 위해 동적 터널링(dynamic tunneling) 방법을 적용한 전역(전체 영역) 최적화 방안을 제시하고, 양자 상태 간 거리 측정을 활용하여 동적 터널링 방법의 적용 가능성을 확장한 내용이다. 특히 양자 상태 간 거리 측정을 포함한 개선된 최적화 방식은 기존 최적화 방식이 갖는 국소 최소점 문제를 해결함으로써, 전역 최소점으로의 수렴을 촉진한다. 이를 통해 VQA의 성능을 향상시키고, 다양한 양자 계산 문제에 효과적인 해결책을 제안하였다.
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- 작성자ETRI 이승진
- 작성일2024.08.01
- 조회수18
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양자 맥락성을 이용한 새로운 계측 방법론으로 기존의 측정 정밀도 한계 극복

측정에서의 양자 맥락성(contextuality)을 양자적 자원으로 활용하여, 기존의 측정 정밀도의 한계로 알려진 양자 크라메르-라오 하한(quantum CRB: QCRB)을 넘어서는 새로운 계측 방법론 개발 및 실험적 검증을 수행하였다.
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- 작성자한양대 이광걸
- 작성일2024.07.04
- 조회수21
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페로브스카이트 광전극과 니켈-코발트 전기촉매를 활용한 알칼리성 매질에서의 광전기화학적 수소 발생 반응

전체 수전해 반응의 과전압을 줄이기 위한 니켈-코발트(NiCo) 전기촉매를 개발하고, 페로브스카이트(perovskite) 광전극과 결합하여 높은 광전류 밀도와 개시 전위를 달성하였다. 또한 산소 발생 반응의 느린 동역학을 극복하기 위해 하이드라진(hydrazine) 산화 반응을 도입하여 태양광을 통해 생성된 광전압만을 이용하여 수소 생산을 가능하게 함으로써 광전기화학적 수소 생산을 실현하였다.
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- 작성자한양대 장윤정
- 작성일2024.04.24
- 조회수20
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수산화니켈을 사용한 전기화학적 HMF 산화 반응에서 유기 용매 첨가에 따른 효과

전기화학적 수소 생산과 커플링 될 수 있는 HMF 산화 반응에 유기 용매 첨가제를 도입하여 생산물인 FDCA의 패러데이 효율을 저전압 영역에서 최대 90%까지 향상시켰으며, 이는 전체 셀 전압을 낮추면서도 양 전극에서 모두 고부가가치 물질을 얻을 수 있다는 데 의의를 가진다.
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- 작성자한양대 장윤정
- 작성일2024.04.24
- 조회수20
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양자 시뮬레이터 핵심기술인 광자-전자-원자 포함 양자 동역학 기술법 개발

양자시뮬레이션 성능을 향상시킬 수 있는 강한 빛-물질 상호작용 기술법 및 다중 성분 양자 동역학 시뮬레이션 계산 기술법을 확보하였다.
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- 작성자UNIST 민승규
- 작성일2024.04.16
- 조회수16