Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers

Advances in Quantum Computing and Platform Trends

Gyeongju Song, SeYoung Yoon, Hwajeong Seo

Published Dec 31, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

양자컴퓨터는 양자역학적 특성을 활용하여 연산을 수행하기 때문에 특정 연산에서 기존 컴퓨터를 능가하는 매우 빠른 처리능력을 보인다. 최근 양자컴퓨터 개발이 가속화되면서 양자프로세서의 구조, 성능, 그리고 구현 기술에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 본 논문에서는 Amazon, Google, IBM, IonQ, Microsoft, Rigetti, QCi 등 주요 기업이 개발 중인 양자프로세서의 현황과 기술적 특징을 검토한다. 또한 다양한 양자 알고리즘을 실험하고 시뮬레이션할 수 있는 주요 양자컴퓨팅 플랫폼과 프레임워크를 소개하며, 현재의 연구 동향과 향후 발전 방향을 탐구하고자 한다.

DOI
10.5573/ieie.2025.62.12.3

Related papers

Comparative Analysis of Quantum Computing Performance Analysis Methods

Duwon Lee, Byung-Soo Choi

양자 컴퓨팅은 양자역학적 특성을 이용한 신개념 컴퓨팅을 의미한다. 양자 컴퓨팅과 관련한 연구개발은 크게 활용기술 개발과 구현 기술 개발로 구분되며, 다양한 활용기술과 구현 기술이 제안되고 있다. 현재까지 다양한 구현 기술이 제안되고 있으나, 실제로 비트 컴퓨팅의 한계를 뛰어넘기 위해서는 다양한 기술적 이슈들이 해결되어야 한다. 이 과정에서 양자 컴퓨팅의 성능에 영향을 끼치는 모든 구성 요소들에 대한 기능적, 성능적 요구 수준을 명확히 분석하는 것이 매우 중요하다. 이에 따라, 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술 연구개발도 최근 급격한 관심을 받고 있다. 관련하여 이미 다수의 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술이 개발되었으나, 양자 컴퓨팅 시스템의 모든 구성요소 중 일부분을 주로 다루고 있거나 혹은 분석 가능 수준이 제한되는 한계점이 지적되고 있다. 이에 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술들을 체계적으로 비교 분석하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 이를 달성하기 위하여 최초로 양자 컴퓨팅 풀 스택 구조 관점에서 분석하는 기술을 적용한다. 다음으로 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술들을 양자 컴퓨팅 계산 성능 지표 범위(계산 시간 등)와 도출 능력(분석 시간 등) 측면에서 체계적으로 비교하였다. 결론적으로 본 연구를 통해 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술은 아직까지는 풀 스택 구조를 모두 분석하지 못하고 있으며, 분석 기술 측면에서 해결해야 할 기술적 이슈가 많음을 확인하였다. 이를 통해 최종적으로 향후 지향해야 하는 연구개발 방향성을 제시한다.

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers•Mar 31, 2024•0 citations

양자 정보통신 기술 동향과 시사점

이성용, 정현수

본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.

전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trends•Dec 1, 2002•0 citations

Introduction to Quantum Circuit Implementation Using IBM Qiskit

Sangwon Min, Jungsoo Rhee

양자 컴퓨팅과 양자 기술은 암호학과 국방산업 등 다양한 분야에서 기존의 한계를 극복하고 새로운 패러다임을 제공하는 혁신적인 도구로 간주 되고 있다. 이러한 큰 영향력이 기대됨에도 불구하고 양자 컴퓨팅과 양자 기술을 사용할 수 있게 도와주는 양자 코딩에 대한 관심은 상대적으로 적은 것이 사실이다. 최근에는 접근성이 용이한 양자 코딩 플랫폼의 등장으로 실제 양자 컴퓨터를 활용하거나 양자 시뮬레이터를 통해 양자 코드를 작성하고 동작시킬 수 있는 환경이 조성되고 있다. 이에 따라 본 논문은 상용화된 양자 코딩 플랫폼들을 소개하고 큐비트와 양자 게이트에 대해 알아본다. 또, 이를 바탕으로 IBM의 Qiskit을 활용하여 고전 리플 캐리 덧셈(RCA) 알고리즘을 양자 RCA 회로로 구현하는 과정을 상세히 소개한다.

한국통신학회논문지•Jul 21, 2024•0 citations

The analysis of quantum network simulators

남서울대학교 컴퓨터소프트웨어학과 교수, Hyuncheol Kim

양자암호통신 시장의 신속한 도입과 확대를 위해서는 전용 링크와 네트워크로 구성된 양자암호 통신망을 구축하는 것을 넘어, 더 광범위한 인프라와 서비스 모델이 필요하다. 현재 단계에서는 실제 양자 통신망을 구축하고 이를 실질적으로 활용하는 연구 가 활발히 이루어지고 있지만, 초기 비용이 매우 높다는 점에서 큰 제약이 있다. 따라서 양자 통신망의 구성 및 활용연구를 효과 적으로 수행하기 위해서는 QKDNetSim, NetSquid, 그리고 SeQUeNCe와 같은 양자암호 통신망 시뮬레이션 툴에 대한 기본적인 조사와 활용 방안의 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 오픈소스 양자암호 통신망 시뮬레이터의 요구사항과 각 툴의 특징을 체 계적으로 분석하였다. 이를 통해 시뮬레이터들이 제공하는 기능, 장점 및 단점을 비교하고, 이들 시뮬레이터를 활용하여 양자 통 신망의 성능을 극대화하고, 보다 안전하고 효율적인 양자암호통신 솔루션을 개발하는 데 필요한 통찰력을 제공하고자 한다.

Jouranl of Information and Security•Oct 31, 2024•0 citations

Recent Advances and Trends in Hybrid Quantum-Classical Computing

Sangmin Lee

양자 컴퓨터의 뛰어난 병렬 연산 능력과 기존 컴퓨터의 정확한 제어 및 최적화 능력을 결합한 고전-양자 하이브리드 컴퓨팅(Hybrid Quantum-Classical Computing, HQCC)은, 아직 완전하지 못한 현재의 양자 컴퓨팅 시대(NISQ)의 기술적 한계에서 새로운 해결책으로 주목받고 있다. 이 논문에서는 HQCC의 핵심 원리 및 시스템이 어떻게 연결되고 작동하는지, 그리고 중요한 알고리즘들과 실제 적용 사례들을 자세히 살펴본다. 특히, 양자 연산 장치(Quantum Process Units, QPU)와 중앙 처리 장치(CPU)가 어떻게 함께 계산을 수행하는지, 그리고 클라우드를 이용한 양자 서비스의 현재 모습을 하드웨어 관점에서 심도 있게 분석한다. 소프트웨어 측면에서는 Qiskit, PennyLane, Cirq와 같은 주요 개발 도구들을 비교하며 설명한다. 또한, 변분 양자 고유값 알고리즘(Variational Quantum EigenSolver, VQE), 양자 근사 최적화 알고리즘(Quantum Approximation Optimization Algorithm, QAOA), 양자 커널 방법과 같은 대표적인 알고리즘들이 고전 컴퓨터와 양자 컴퓨터 사이에서 어떻게 정보를 주고받으며 작동하는지에 대해 살펴본다. 그리고 양자 화학, 최적화, 기계 학습 등 여러 분야에서 HQCC가 어떻게 활용될 수 있는지 구체적인 예를 들어 살펴본다. 결론적으로, 하이브리드 컴퓨팅 방식의 효율성과 자동화 기술을 통해, 우리가 실질적인 양자 컴퓨팅 시대로 더욱 빠르게 다가갈 수 있을 것임을 보여준다.

Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society•Nov 30, 2025•0 citations

The Present and Perspective of Quantum Machine Learning

Wonzoo Chung, Seong–Whan Lee

본고에서는 양자역학 기반의 기계학습인 양자 기계학습의 현황과 전망을 조망하고자 한다. 양자역학 기반의 양자컴퓨팅이 보여준 혁신적인 계산속도 개선에 힘입어 기계학습 분야에 양자컴퓨팅 알고리즘을 적용하는 연구는 빅데이터 시대의 도래에 따라 최근 집중적인 관심을 받고 있다. 고전적인 기계학습 알고리즘들에 양자컴퓨팅을 접목하여 획기적인 속도개선을 가능하게 하는 알고리즘 연구들과 최초의 상용 양자컴퓨터로 화제가 되고 있는 양자 담금질 알고리즘 등을 중심으로 양자 기계학습의 최신동향과 가능성을 살펴보고자 한다.

Journal of KIISE•Jul 15, 2016•1 citation
양자컴퓨터는 양자역학적 특성을 활용하여 연산을 수행하기 때문에 특정 연산에서 기존 컴퓨터를 능가하는 매우 빠른 처리능력을 보인다. 최근 양자컴퓨터 개발이 가속화되면서 양자프로세서의 구조, 성능, 그리고 구현 기술에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 본 논문에서는 Amazon, Google, IBM, IonQ, Microsoft, Rigetti, QCi 등 주요 기업이 개발 중인 양자프로세서의 현황과 기술적 특징을 검토한다. 또한 다양한 양자 알고리즘을 실험하고 시뮬레이션할 수 있는 주요 양자컴퓨팅 플랫폼과 프레임워크를 소개하며, 현재의 연구 동향과 향후 발전 방향을 탐구하고자 한다.
양자 컴퓨팅은 양자역학적 특성을 이용한 신개념 컴퓨팅을 의미한다. 양자 컴퓨팅과 관련한 연구개발은 크게 활용기술 개발과 구현 기술 개발로 구분되며, 다양한 활용기술과 구현 기술이 제안되고 있다. 현재까지 다양한 구현 기술이 제안되고 있으나, 실제로 비트 컴퓨팅의 한계를 뛰어넘기 위해서는 다양한 기술적 이슈들이 해결되어야 한다. 이 과정에서 양자 컴퓨팅의 성능에 영향을 끼치는 모든 구성 요소들에 대한 기능적, 성능적 요구 수준을 명확히 분석하는 것이 매우 중요하다. 이에 따라, 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술 연구개발도 최근 급격한 관심을 받고 있다. 관련하여 이미 다수의 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술이 개발되었으나, 양자 컴퓨팅 시스템의 모든 구성요소 중 일부분을 주로 다루고 있거나 혹은 분석 가능 수준이 제한되는 한계점이 지적되고 있다. 이에 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술들을 체계적으로 비교 분석하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 이를 달성하기 위하여 최초로 양자 컴퓨팅 풀 스택 구조 관점에서 분석하는 기술을 적용한다. 다음으로 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술들을 양자 컴퓨팅 계산 성능 지표 범위(계산 시간 등)와 도출 능력(분석 시간 등) 측면에서 체계적으로 비교하였다. 결론적으로 본 연구를 통해 양자 컴퓨팅 성능 평가 기술은 아직까지는 풀 스택 구조를 모두 분석하지 못하고 있으며, 분석 기술 측면에서 해결해야 할 기술적 이슈가 많음을 확인하였다. 이를 통해 최종적으로 향후 지향해야 하는 연구개발 방향성을 제시한다.
본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
양자 컴퓨팅과 양자 기술은 암호학과 국방산업 등 다양한 분야에서 기존의 한계를 극복하고 새로운 패러다임을 제공하는 혁신적인 도구로 간주 되고 있다. 이러한 큰 영향력이 기대됨에도 불구하고 양자 컴퓨팅과 양자 기술을 사용할 수 있게 도와주는 양자 코딩에 대한 관심은 상대적으로 적은 것이 사실이다. 최근에는 접근성이 용이한 양자 코딩 플랫폼의 등장으로 실제 양자 컴퓨터를 활용하거나 양자 시뮬레이터를 통해 양자 코드를 작성하고 동작시킬 수 있는 환경이 조성되고 있다. 이에 따라 본 논문은 상용화된 양자 코딩 플랫폼들을 소개하고 큐비트와 양자 게이트에 대해 알아본다. 또, 이를 바탕으로 IBM의 Qiskit을 활용하여 고전 리플 캐리 덧셈(RCA) 알고리즘을 양자 RCA 회로로 구현하는 과정을 상세히 소개한다.
양자암호통신 시장의 신속한 도입과 확대를 위해서는 전용 링크와 네트워크로 구성된 양자암호 통신망을 구축하는 것을 넘어, 더 광범위한 인프라와 서비스 모델이 필요하다. 현재 단계에서는 실제 양자 통신망을 구축하고 이를 실질적으로 활용하는 연구 가 활발히 이루어지고 있지만, 초기 비용이 매우 높다는 점에서 큰 제약이 있다. 따라서 양자 통신망의 구성 및 활용연구를 효과 적으로 수행하기 위해서는 QKDNetSim, NetSquid, 그리고 SeQUeNCe와 같은 양자암호 통신망 시뮬레이션 툴에 대한 기본적인 조사와 활용 방안의 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 오픈소스 양자암호 통신망 시뮬레이터의 요구사항과 각 툴의 특징을 체 계적으로 분석하였다. 이를 통해 시뮬레이터들이 제공하는 기능, 장점 및 단점을 비교하고, 이들 시뮬레이터를 활용하여 양자 통 신망의 성능을 극대화하고, 보다 안전하고 효율적인 양자암호통신 솔루션을 개발하는 데 필요한 통찰력을 제공하고자 한다.
양자 컴퓨터의 뛰어난 병렬 연산 능력과 기존 컴퓨터의 정확한 제어 및 최적화 능력을 결합한 고전-양자 하이브리드 컴퓨팅(Hybrid Quantum-Classical Computing, HQCC)은, 아직 완전하지 못한 현재의 양자 컴퓨팅 시대(NISQ)의 기술적 한계에서 새로운 해결책으로 주목받고 있다. 이 논문에서는 HQCC의 핵심 원리 및 시스템이 어떻게 연결되고 작동하는지, 그리고 중요한 알고리즘들과 실제 적용 사례들을 자세히 살펴본다. 특히, 양자 연산 장치(Quantum Process Units, QPU)와 중앙 처리 장치(CPU)가 어떻게 함께 계산을 수행하는지, 그리고 클라우드를 이용한 양자 서비스의 현재 모습을 하드웨어 관점에서 심도 있게 분석한다. 소프트웨어 측면에서는 Qiskit, PennyLane, Cirq와 같은 주요 개발 도구들을 비교하며 설명한다. 또한, 변분 양자 고유값 알고리즘(Variational Quantum EigenSolver, VQE), 양자 근사 최적화 알고리즘(Quantum Approximation Optimization Algorithm, QAOA), 양자 커널 방법과 같은 대표적인 알고리즘들이 고전 컴퓨터와 양자 컴퓨터 사이에서 어떻게 정보를 주고받으며 작동하는지에 대해 살펴본다. 그리고 양자 화학, 최적화, 기계 학습 등 여러 분야에서 HQCC가 어떻게 활용될 수 있는지 구체적인 예를 들어 살펴본다. 결론적으로, 하이브리드 컴퓨팅 방식의 효율성과 자동화 기술을 통해, 우리가 실질적인 양자 컴퓨팅 시대로 더욱 빠르게 다가갈 수 있을 것임을 보여준다.
본고에서는 양자역학 기반의 기계학습인 양자 기계학습의 현황과 전망을 조망하고자 한다. 양자역학 기반의 양자컴퓨팅이 보여준 혁신적인 계산속도 개선에 힘입어 기계학습 분야에 양자컴퓨팅 알고리즘을 적용하는 연구는 빅데이터 시대의 도래에 따라 최근 집중적인 관심을 받고 있다. 고전적인 기계학습 알고리즘들에 양자컴퓨팅을 접목하여 획기적인 속도개선을 가능하게 하는 알고리즘 연구들과 최초의 상용 양자컴퓨터로 화제가 되고 있는 양자 담금질 알고리즘 등을 중심으로 양자 기계학습의 최신동향과 가능성을 살펴보고자 한다.