과제명

양자컴퓨팅 플랫폼 개발

1. 필요성

ㅇ 목표지향적 양자컴퓨팅 연구 필요

- 양자정보소자 연구는 대부분 학술적 측면에 치우쳐 있고, 양자컴퓨팅은 세부분야별 산발적으로 진행되고 있어서 양자컴퓨팅을 위한 통합적인 연구가 필요

- 양자컴퓨팅 top down 접근을 위해 양자연산을 위한 정확도 분석 및 소요 큐빗수/게이트수 분석 등 양자컴퓨팅 요소기술 전반에 대한 연구 및 분석 필요

ㅇ 양자컴퓨팅 플랫폼 요구사항

- 양자컴퓨팅이 구동되는 과정을 분석하고, 이를 이용해 양자컴퓨팅의 실질적인 성능향상효과에 대한 정량적인 분석이 가능한 양자컴퓨팅 아키텍처와 성능평가시스템이 필요

- 알고리즘, 컴파일기술, 오류보정-결함허용방식, 양자정보소자기술 등을 지원하는 통합형 개방형 플랫폼이 필요

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 양자알고리즘의 구동을 위한 양자컴퓨팅 아키텍처와 양자컴퓨팅구성요소들의 성능평가시스템으로 구성된 양자컴퓨팅 플랫폼 구축

- 양자컴퓨팅 아키텍처

· 최하위 물리적 정보소자수준으로부터 Level-1 논리적 빌딩블럭의 설계 및 합성툴 (물리적 수준의 레이아웃 및 스케줄링 툴)

· Level-1 논리적 빌딩블럭으로부터 알고리즘수준의 큐빗이 요구하는 Level-J 논리적 빌딩블럭의 설계 및 합성툴 (논리적 수준의 레이아웃 및 스케줄링 툴)

· Level-J 논리적 빌딩블럭의 배치 및 제어를 통한 양자알고리즘의 구동 아키텍처 (알고리즘 수준에서의 레이아웃 및 스케줄링 툴)

- 양자컴퓨팅 성능평가시스템

· Level-1 논리적 빌딩블럭들의 성능 특성 및 자원 요구량 분석 (물리적 수준에서의 오류분석 및 동적 자원 요구량 분석)

· Level-2부터 Level-J까지의 모든 중간단계의 논리적 빌딩블럭들의 성능 특성 및 자원 요구량 분석 (논리적 수준에서의 오류분석 및 동적 자원 요구량 분석)

· Level-J를 포함하는 알고리즘 수준에서의 성능 특성 및 자원 요구량 분석

ㅇ 연차별 연구내용

ㅇ 개발목표 (1단계)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 (1단계) (참고: 총3단계로 각 단계에서 단계평가 후 계속지원 여부 결정)

ㅇ 지원연구비 : 1단계 연 5억원 이내(2단계부터는 연 10억원 이내)

ㅇ 지원자격 : ETRI 내외부 관련 연구자