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양자 컴퓨팅 성능 평가 기술에 대한 비교 분석 = Comparative Analysis of Quantum Computing Performance Analysis Methods
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학술지명
전자공학회논문지(Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers )
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2024
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Korean
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KCI우수등재
자료형태
학술저널
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수록면
78-89(12쪽)
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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.
더보기Quantum computing involves the use of quantum mechanical properties in computing. Research and development in this field are divided into utilization technology and implementation technology, with numerous proposals for both. Various implementation technologies have been proposed, but to overcome the limitations of bit computing, several technical issues must be resolved. Therefore, it is crucial to analyze the functional and performance requirements of all components that affect the performance of quantum computing clearly. As a result, there has been significant interest in the research of quantum computing performance evaluation technology. Several quantum computing performance evaluation technologies have been developed, but their limitations have been identified in that they primarily address only some components, analyze only few performance-metric of quantum computing, and restrict the level of analysis. Therefore, it is crucial to systematically compare and analyze quantum computing performance evaluation technologies. To resolve this issue, we propose a comparative method which is based on the quantum computing full stack structure as a new methodological perspective. We then use it to compare systematically various quantum computing performance evaluation technologies using quantitative indicators for computation time, analysis time, coverage of layers, convenience, etc. This study concludes that performance evaluation technology for quantum computing has not fully analyzed the overall quantum computing full-stack structure yet. We also list that there are various technical issues with respect to analysis technology. The study provides insight into the future direction of research and development that should be pursued.
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