주요동향 : S&T GPS

양자정보과학 연구방향 제시 원문보기 1

□ 국가과학기술위원회(NSTC)는 양자정보과학(Quantum Information Science)의 향후 연구방향을 제시한

보고서^* 를 발간(‘16.7)

* Advancing Quantum Information Science : National Challenges and Opportunities

※ 양자정보과학은 양자가 가진 중첩·뒤얽힘·압축 특성을 활용하여 정보를 수집·전달하는 획기적인 방안을 연구

○ 양자정보과학은 탐사·측정, 통신, 시뮬레이션, 고성능 컴퓨팅기술에 큰 효과를 줄 것으로 전망

- 탐사: 원자회전센서를 관성항법에 적용하여 배나 비행기가 GPS없이 현재 100배 이상의 거리를 항해

- 측정: 광학기기 해상도를 양자굴절 현상을 이용하여 기존에 발견할 수 없는 암세포를 발견

< 원자 회전 센서 개념도 (왼쪽) 및 양자 측정기 (오른쪽) >

- 통신: 도청 및 감청 여부 파악이 용이하여 암호화를 통해 보안 유지가 쉽고, 전자화폐나 양자 지문 기술 등으로 발전 가능

- 시뮬레이션: 직접 연구가 어려운 복합한 소재 측정과 특성 파악이 가능

- 고성능 컴퓨팅: 전통적 컴퓨터에 비해 훨씬 빠른 정보처리 능력을 보유하고 있으며, 이온트랩을 활용한 양자컴퓨터 구현 방안

등을 연구 중

○ 현재, 양자정보과학은 연구범위, 인력공급, 기술이전, 소재개발, 예산지원 등에 있어 한계 존재

- 양자정보과학 관련 연구가 현존 기관의 범위 내에서만 수행

- 기초과학에서 응용부문에 이르는 풍부한 지식을 가진 인재가 요구

- 표준화 미비, 지재권 등록 등이 어려워 대학에서 민간기업 기술이전 부진

- 예산 지원이 지속적으로 연결되지 않아, 해당 발전을 저해

□ 이를 위해 국방부(DOD), 에너지부(DOE), 정보고등연구기획청(IARPA), 국립표준연구소(NIST), 국립과학재단

(NSF)은 양자정보과학 관련 연구 추진

○ (DOD) 국토안보 관련 정밀 항법 및 정밀시간 측정, 안보 양자 네트워크 연구

○ (DOE) 양자정보과학을 활용한 소재 시뮬레이션, 고성능 컴퓨팅 개발연구

○ (IARPA) 양자컴퓨터 개발을 위한 논리적 큐비트 프로그램 시행 및 새로운 연산 기법의 개발

○ (NIST) 양자통신, 양자 컴퓨팅, 양자 기반 측정 연구 진행

※ 지난 20년간 양자정보과학의 선도적 역할 담당

○ (NSF) 양자 관련 물리학, 수학, 컴퓨터 공학 등 기초연구지원, 중소기업혁신 프로그램에 관련 항목 신설

□ 향후, 양자정보 과학분야 발전을 위한 지속적 핵심 연구 프로그램 추진, 전략적 투자, 철저한 평가 및 성과

사업화 등 발전 방안을 제시