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양자컴퓨터 기술동향과 개선방향2025.11.161. 양자컴퓨터 기술동향 Google은 2019년 53큐비트급 프로세서 '시커모어'로 양자 계산 우월성을 구현했고, IBM은 433개 큐비트 QPU(Osprey)를 개발하여 클라우드 서비스 IBM Q를 제공 중이다. IonQ는 32큐비트급 이온트랩 기반 양자컴퓨터 '아리아'를 클라우드 서비스로 제공하고 있으며, Amazon과 MS는 개발 환경을 제공하고, Intel은 CMOS 기반 큐비트 소자를 제작했다. 현재 기술 동향은 큐비트 확대 경쟁이 아닌 실질적 성능 향상에 집중하고 있다. 2. 양자컴퓨터 동작원리 양자컴퓨터는 양자역학의 ...2025.11.16
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영화 <이상한 나라의 수학자>에 등장한 리만가설과 증명의 중요성2025.01.161. 리만가설 리만가설은 정수론에서 가장 어려운 문제 중 하나로, 소수의 분포에 관한 규칙을 찾는 것과 관련이 있습니다. 이 가설이 해결되면, 현재의 인터넷 암호체계에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 증명에 성공하면 클레이 수학 연구소(CMI)로부터 상금 100만 달러를 받게 됩니다. 리만가설은 아직까지 증명되지 않은 미해결 문제로 남아 있지만, 최근 한국의 수학자 김한 교수가 제안한 '김한 계단 함수'를 이용한 새로운 접근 방식이 주목을 받고 있습니다. 2. 리만가설 증명의 중요성 리만 가설의 증명은 단순히 수학적 성취를 넘어서서, ...2025.01.16
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나노 반도체입자의 분광학적 성질2025.01.121. Band theory 물질을 이루는 원자 내부의 전자는 가질 수 있을 수 있는 상태의 에너지가 정해져 있는데 양자역학에 따르면 이 에너지는 불연속적인 값을 갖게 된다. 전자가 있을 수 있는 에너지 위치를 에너지 띠라고 하고 전자가 있을 수 없는 위치를 띠 틈이라고 한다. 에너지 띠 중에서 전자가 채워져 있는 에너지 띠를 Valence band(원자가띠)라고 하고 전자가 존재하지 않는 에너지 띠를 Conduction band(전도띠)라고 한다. 띠 틈의 크기에 따라 물질의 종류를 나눌 수 있다. 2. 양자 사이즈 효과 (양자 갇...2025.01.12
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이화여대 대학원 양자역학 필기노트2025.11.131. 양자역학 양자역학은 원자 및 아원자 입자의 행동을 설명하는 물리학의 기본 이론입니다. 이 필기노트는 대학원 수준의 양자역학 강의 내용을 담고 있으며, 양자 현상의 수학적 기초와 물리적 해석을 다룹니다. 파동함수, 슈뢰딩거 방정식, 양자 상태의 중첩 원리 등 핵심 개념들이 포함되어 있습니다. 2. 슈뢰딩거 방정식 슈뢰딩거 방정식은 양자역학의 기본 방정식으로, 입자의 파동함수가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 기술합니다. 이 필기노트에서는 시간 의존 및 시간 무관 슈뢰딩거 방정식의 유도, 해석 방법, 그리고 다양한 포텐셜에서의 해를...2025.11.13
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양자중력이론, 끈이론과 고리양자중력이론2025.01.041. 양자중력이론 양자중력이론은 중력을 양자역학적으로 설명하려는 이론입니다. 아인슈타인의 일반상대성이론으로는 아원자 세계의 중력을 설명할 수 없기 때문에, 물리학자들은 양자 세계의 중력 법칙을 설명하는 이론을 찾기 위해 노력해왔습니다. 양자중력이론의 대표적인 후보로는 끈이론과 고리양자중력이론이 있습니다. 2. 끈이론 끈이론은 물질의 최소단위가 1차원의 진동하는 끈이라고 주장하는 이론입니다. 끈의 진동 형태에 따라 입자의 질량을 비롯한 모든 물리적 성질들이 결정되고 우주도 이에 따라 형성된다고 주장합니다. 끈이론은 1970년대에 등장...2025.01.04
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양자 지우개 실험: 불확정성 원리와 양자 얽힘2025.11.141. 양자 지우개 (Quantum Eraser) 양자 지우개는 하이젠베르크의 불확정성 원리와 양자 얽힘을 보여주는 실험이다. 마하-젠더 간섭계를 이용하여 빛의 두 가지 경로를 이동하는 입자들의 양자 간섭 현상과 경로 특정에 따라 변화하는 빛의 성질을 확인한다. 이 실험은 휠러의 지연된 선택 실험에서 발전되었으며, 빛이 동시에 파동성과 입자성을 가질 수 없다는 상보성 원리를 기반으로 한다. 2. 하이젠베르크 불확정성 원리 하이젠베르크의 불확정성 원리는 양자 지우개 실험의 핵심 개념이다. 이 원리는 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확하...2025.11.14
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나노 반도체입자의 분광학적 성질(예비보고서)2025.05.131. 나노 반도체입자의 분광학적 성질 실험을 통해 반도체 나노입자를 합성하고 그 분광학적 성질을 관찰하여 크기와 분광학적 성질 사이의 관계를 알아보고자 한다. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 개념을 이용하여 나노 크기의 반도체 입자에서 나타나는 양자구속 효과를 설명할 수 있다. 역미셀 구조를 이용하여 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 2. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 원자 내 전자의 에너지 준위와 분자 내 전자의 에너지 준위를 설명할 수 있다. 고체 물질에서 나타나는 에너지 준위 구조인 valence ...2025.05.13
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양자컴퓨터란?2025.01.161. 양자컴퓨터 발전 배경 현대 사회에서 데이터와 정보의 중요성이 증가함에 따라 대량의 데이터를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있는 고성능 컴퓨팅 기술에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 기존 컴퓨터의 성능이 물리적 한계에 도달함에 따라 새로운 컴퓨팅 패러다임이 필요한 실정이다. 이러한 상황에서 양자컴퓨터는 차세대 컴퓨팅 기술로 주목받고 있다. 2. 양자컴퓨터 구조 기존 컴퓨터는 비트를 사용하여 정보를 처리하지만, 양자컴퓨터는 큐비트를 사용한다. 큐비트는 양자역학의 원리에 따라 0과 1을 동시에 가질 수 있는 중첩 상태와...2025.01.16
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PC활용_구글 CEO 선다 피차이는 양자 컴퓨터에 대한 중요성을 언급했다. 양자 컴퓨터의 정의와 최근 이슈 및 각 나라의 발전 동향에 대해 정리하여 제출하시오.2025.04.291. 양자 컴퓨터 양자 컴퓨터는 현재의 컴퓨터는 정보를 처리하는 원리를 기반으로 하여 '양자'라는 새로운 성질을 더하여서 기능을 향상시킨 컴퓨터이다. 중첩은 하나의 입자에 여러 가지의 상태가 확률적으로 동시에 존재한다는 것을 말한다. 양자 얽힘은 한 번 짝을 이뤄서 얽혀져 있는 둘 이상의 입자는 멀리 떨어져 있다고 하여도 어느 한 입자의 상태가 변화를 하면, 동시에 멀리 떨어져 있는 다른 입자에게도 반응을 보이는 특성을 가지고 있다. 양자 상태는 측정을 하기 전에는 정확하게 알 수 없고, 중첩의 상태로 표현이 되어서 결과를 확률적으...2025.04.29
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양자역학의 태동과 코펜하겐 해석2025.01.121. 양자역학의 태동 빛은 입자이면서 파동이라는 광전효과 발견과 아인슈타인의 물질파 이론으로 원자도 입자이면서 파동이라는 것이 밝혀졌다. 드브로이의 전자이중슬릿 실험과 데이비슨-저머의 실험으로 물질파 이론이 증명되었다. 이를 통해 입자와 파동의 불연속적/연속적 특성이 밝혀졌다. 2. 보어의 원자모형과 불확정성 원리 보어가 제안한 원자모형은 전자의 위치와 운동량을 동시에 알 수 없다는 하이젠베르크의 불확정성 원리로 설명되었다. 보어의 상보성 원리에 따르면 입자와 파동은 동시에 존재하며, 보른의 확률파동 이론으로 전자의 위치는 확률로 ...2025.01.12
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