[광전자공학] 양자컴퓨터(Quantum computing)의 기술동향과 개선방향

I.주제 선정 배경 및 기술동향 분석

양자컴퓨터는 기존의 고전 컴퓨터와는 전혀 다른 원리에 기반하여 작동하는 컴퓨터로, 양자역학의 특성을 활용하여 계산을 수행한다. 이 기술의 발전은 정보 처리와 계산의 패러다임을 근본적으로 변화시킬 가능성을 지니고 있다. 최근 몇 년 간 양자컴퓨터의 연구와 개발이 급속히 증가하면서 기술 동향에 대한 면밀한 분석이 필요하다. 양자컴퓨터의 가장 큰 특징은 큐비트라는 양자 비트를 사용한다는 점이다. 큐비트는 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있는 중첩(superposition) 상태를 만들 수 있으며, 이로 인해 병렬적으로 많은 계산을 동시에 수행할 수 있는 잠재력을 지닌다. 또한 얽힘(entanglement)이라는 양자 현상을 이용하면 두 개 이상의 큐비트 간에 정보를 공유하고, 이를 통해 복잡한 문제를 더욱 효과적으로 해결할 수 있다. 이러한 특성들은 양자컴퓨터가 특정한 계산 문제, 예를 들어 소인수 분해, 최적화 문제, 양자 물리 및 화학 시뮬레이션 등에 있어 기존 컴퓨터보다 월등한 성능을 발휘할 수 있게 해준다. 현재의 양자컴퓨터 기술은 두 가지 주요 경로로 발전하고 있다. 하나는 초전도 큐비트를 이용한 방식으…(생략)