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1. FTQC에서 코드 스위칭이 필요한 이유양자 컴퓨팅에서 안정적인 계산을 보장하는 핵심 요소는 Fault-Tolerant Quantum Computing(FTQC) 체계이다. FTQC는 단순한 오류 정정 이상의 개념으로, 계산 중 발생한 오류가 논리적으로 증폭되는 것을 방지하는 구조 전체를 의미한다. 그런데 여기에 사용되는 양자 오류정정 코드는 각각 명확한 특성과 제한점을 가진다. 예를 들어 표면 코드는 높은 임계 오류율과 실험적 구현 용이성 덕분에 가장 널리 연구되고 있지만, T 게이트 실행에 큰 비용이 든다는 치명적인 한계가 있다. 반면 색코드나 특정 LDPC 코드는 범용 게이트셋을 더 효율적으로 구현할 수 있으나, 하드웨어 요구량이나 노이즈 모델 적합성 측면에서 제약이 있다. 이러한 코드별 장단점..

레이저 기반 양자 연산은 광자(Photon)를 정보 단위로 활용한다는 점에서 매우 매력적인 기술이다. 광자는 주변 환경과 약하게 상호작용하기 때문에 디코히어런스에 대해 상대적으로 강하며, 상온에서도 안정적으로 유지될 수 있다. 이러한 특성은 광자 기반 양자컴퓨터가 다른 플랫폼보다 실용화 가능성이 높다는 전망을 낳는다. 그러나 실제 시스템을 구현하려면 극복해야 할 물리적 한계가 존재하며, 특히 광자 손실(Photon Loss)과 코히어런스(Coherence) 제약은 구조적으로 해결해야 할 핵심 문제다.1. 광자 손실: 레이저 기반 양자 연산의 근본적 난제광자 손실은 광자 기반 양자 연산에서 가장 심각한 문제 중 하나로, 광자 큐비트가 연산 과정에서 사라지거나 감쇠되는 현상을 의미한다.1) 광자 손실이 왜 ..

양자 얽힘(Quantum Entanglement)은 양자 컴퓨팅과 양자 통신의 핵심 자원이다. 양자 얽힘을 멀리 떨어진 노드 간에 분배함으로써 양자 텔레포테이션, 양자 키 분배(QKD), 분산 양자 컴퓨팅 등이 가능하다. 그러나 실제 네트워크에서 얽힘을 분배하는 과정은 통신 채널의 물리적 한계에 의해 제약된다. 광자 기반 채널에서 발생하는 손실, 잡음, 디코히어런스는 얽힘 분배 속도와 신뢰도를 제한하며, 대규모 양자 네트워크 구축의 가장 큰 난제로 여겨진다.1. 얽힘 분배의 기본 원리양자 얽힘 분배는 일반적으로 다음 두 단계로 이루어진다.얽힘 생성(Entanglement Generation)소스에서 두 개의 광자 또는 큐비트가 얽힌 상태를 생성예: |Φ⁺⟩ = (|00⟩ + |11⟩)/√2얽힘 전달(En..