양자 기술

Quantum technology

양자 기술은 특히 양자 얽힘, 양자 중첩 및 양자 터널링과 같은 양자 [1]역학의 특성에 의존하는 기술을 포함하는 물리 및 공학 분야의 떠오르는 분야입니다.양자 컴퓨팅, 센서, 암호학, 시뮬레이션, 측정 및 이미징은 모두 새로운 양자 기술의 예입니다.양자 기술의 발달은 또한 우주 탐험과[2] 같은 기성 분야에도 큰 영향을 미친다.

자외선을 조사하는 콜로이드 양자 도트.서로 다른 크기의 양자 점은 양자 구속으로 인해 서로 다른 색상의 빛을 방출합니다.

안전한 통신

주요 기사:양자 통신

퀀텀 시큐어 통신은 쇼어 알고리즘 등 기존 암호체계를 무너뜨릴 수 있는 퀀텀 컴퓨팅 시스템의 등장으로 '퀀텀 세이프(quantum safe)'가 기대되는 방식이다.이러한 방법에는 Quantum Key Distribution(QKD; 양자 키 분배)이 포함됩니다.QKD는 사용자에게 전송 감청을 명확하게 하는 방식으로 얽힌 빛을 사용하여 정보를 전송하는 방법입니다.또 다른 방법은 양자 난수 발생기로, 단순히 무작위성을 [3]모방하는 비양자 알고리즘과 달리 진정한 난수를 생성할 수 있다.

컴퓨팅

주요 기사:양자 컴퓨팅

양자 컴퓨터는 최적화 및 기계 학습과 같은 컴퓨팅 분야에서 많은 중요한 용도를 가질 것으로 예상됩니다.이들은 아마도 많은 수를 인수분해하는 데 사용될 수 있고 데이터 전송 보안에 중요한 프로세스인 Shor의 알고리즘을 실행하는 것으로 가장 잘 알려져 있습니다.

센서

주요 기사:양자 센서

양자 센서는 위치 확인 시스템, 통신 기술, 전기 및 자기장 센서, 중력[4] 측정, 토목[5] 공학 및 지진학 등 지구 물리학 분야 등 다양한 분야에서 다양한 응용 분야를 수행할 것으로 기대된다.

역사

양자 기술 분야는 1997년 제라드 밀번(Gerard J. Milburn)[6]의 책에서 처음 설명되었고, 그 후 조나단 P.의 2003년 기사에서 이어졌다. Dowling과 Gerard J. Milburn,[7][8] 그리고 David Deutsch의 [9]2003년 기사.

이미 사용 가능한 많은 장치들은 기본적으로 양자 역학의 효과에 의존하고 있습니다.여기에는 레이저 시스템, 트랜지스터 및 반도체 장치뿐만 아니라 MRI 이미지 같은 다른 장치도 포함됩니다.영국 국방과학기술연구소(DSTL)는 중첩과 [10]얽힘의 영향을 이용하여 물질의 양자 상태를 능동적으로 생성, 조작 및 읽어내는 장치 클래스로 정의한 이른바 '퀀텀 2.0'과 구별하기 위해 이 장치들을 '퀀텀 1.0'으로 분류했다.

연구 프로그램

2010년 이후, 복수의 정부는, 4개의 양자 「허브」, 싱가포르의 양자 기술 센터, 위상 양자 [13]컴퓨터 개발을 위한 네덜란드 센터인 QuTech를 창설한 [11]영국 국립 양자 기술 프로그램 [12]등, 양자 기술을 탐구하는 프로그램을 확립했다.2016년 유럽연합은 10억 유로의 10년짜리 메가프로젝트인 Quantum Technology 플래그십을 [14][15]도입했습니다.이것은 이전의 유럽 미래 및 신흥 기술 플래그십 프로젝트와 비슷한 규모입니다.[16][17] 2018년 12월, 미국은 양자 [18]연구에 연간 10억 달러의 예산을 제공하는 국가 양자 이니셔티브법을 통과시켰다.중국은 760억 위안을 투입해 세계 최대 규모의 양자연구시설을 건설하고 있다.100억유로).[19][20]인도 정부도 8000크로르 루피를 투자했다.미화 10억 2천만 달러(약 10억 2천만 달러)를 5년간에 걸쳐 국가 양자 [21]임무 하에 양자 기술을 강화한다.

민간 부문에서는 대기업들이 양자 기술에 여러 번 투자했다.구글, D-wave 시스템, 캘리포니아[22] 대학 샌타바버라와 같은 기관들은 양자 기술을 개발하기 위해 파트너십과 투자를 맺었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Chen, Rajasekar; Velusamy, R. (2014). Bridge Engineering Handbook, Five Volume Set, Second Edition. Boca Raton, FL: CRC Press. p. 263. ISBN 9781482263459.
  2. ^ Belenchia, Alessio; Carlesso, Matteo; Bayraktar, Ömer; Dequal, Daniele; Derkach, Ivan; Gasbarri, Giulio; Herr, Waldemar; Li, Ying Lia; Rademacher, Markus; Sidhu, Jasminder; Oi, Daniel K. L. (March 11, 2022). "Quantum physics in space". Physics Reports. Quantum Physics in Space. 951: 1–70. arXiv:2108.01435. Bibcode:2022PhR...951....1B. doi:10.1016/j.physrep.2021.11.004. ISSN 0370-1573. S2CID 236881667.
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  16. ^ 알렉산더 헬레만스.유럽, 퀀텀 테크놀로지에 10억유로 베팅: 10년간 지속된 메가프로젝트는 양자컴퓨팅과 암호화에 그치지 않고 다른 신흥 테크놀로지를 발전시킬 것입니다."2016년 7월.IEEE 스펙트럼
  17. ^ 엘리자베스 기브니."유럽은 10억 유로의 거대 양자 기술 프로젝트를 계획하고 있습니다.제3의 유럽연합(EU) 기함도 그래핀과 인간의 두뇌 이니셔티브와 비슷한 규모와 야망이 될 것입니다.2016년 4월.자연.
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  19. ^ "China building world's biggest quantum research facility". Retrieved May 17, 2018.
  20. ^ Zhang, Qiang; Xu, Feihu; Li, Li; Liu, Nai-Le; Pan, Jian-Wei (2019). "Quantum information research in China". Quantum Science and Technology. 4 (4): 040503. Bibcode:2019QS&T....4d0503Z. doi:10.1088/2058-9565/ab4bea.
  21. ^ Padma, T. V. (February 3, 2020). "India bets big on quantum technology". Nature. doi:10.1038/d41586-020-00288-x. PMID 33526896. S2CID 212809353.
  22. ^ 구글의 이해하기 어려운 양자컴퓨터를 만들 사람; Wired, 09.05.14