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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2021.2
- 수록면
- 333 - 344 (12page)
- DOI
- 10.7840/kics.2021.46.2.333
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양자 컴퓨팅은 기술적 발전과 양자 알고리즘을 이용한 문제 해결의 확실한 장점 덕분에 관심이 증가하는 추세에 있다. 가장 잘 알려진 알고리즘 중 하나는 큰 정수를 인수분해하기 위한 쇼어 (shor) 알고리즘인데, 그 구성 요소 중 하나로 모듈러 지수 (modular exponentiation) 회로가 필요하다. 본 논문에서는 모듈러 지수 회로의 기본 구성 요소로서 효율적인 가산기(adder)를 구축하는 것의 중요성에 대해 논한다. 특히, Vedral-Barenco-Ekert (VBE), Cuccaro Adder와 같은 비교적 잘 알려진 두 개의 양자 리플-캐리 가산기 회로에 초점을 맞춘다. 또한, 본 논문에서는 회로 깊이, 폭 및 크기 측면을 Qiskit 양자 시뮬레이션을 사용하여 두 가지 시나리오로 이 회로들의 비용을 평가한다. 첫 번째로, 하나의 가산기만 사용한 경우. 두 번째로는, 쇼어 알고리즘 회로에 통합할 경우로 평가한다. 그 결과로 기본 구성 요소의 작은 개선이 쇼어 알고리즘 회로의 전체 비용을 크게 절약할 수 있다는 것을 보여준다. 마지막으로, 본 논문에서는 ETRI Q-Crypton 양자 시뮬레이터를 사용하여 Cuccaro Adder 회로의 변형 버전을 제시하고 쇼어 알고리즘에서 비용 절감 효과를 분석하여 추가적인 개선의 가능성을 탐구하는 것으로 결론을 내린다.
목차
요약
ABSTRACT
Ⅰ. Introduction
Ⅱ. Related Work
Ⅲ. Adders and Shor“s Algorithm
Ⅳ. Constructing Modular Exponentiation from Addition Circuit
Ⅴ. Evaluation of Ripple-Carry Adders
Ⅵ. Possibility of Improvements
Ⅶ. Conclusion
References
참고문헌 (23)
참고문헌 신청
V. Vedral, A. Barenco, and A. Ekert, “Quantum networks for elementary arithmetic operations,” Phys. Rev. A - At. Mol. Opt. Phys., vol. 54, no. 1, pp. 147-153, 1996. doi: 10.1103/PhysRevA.54.147.
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M. Roetteler, M. Naehrig, K. M. Svore, and K. Lauter, “Quantum resource estimates for computing elliptic curve discrete logarithms,” LNCS (including Subser. Lect. Notes Artif. Intell. Lect. Notes Bioinformatics), vol. 10625, pp. 241-270, 2017. doi: 10.1007/978-3-319- 70697-9_9.
H. Thapliyal, E. Munoz-Coreas, T. S. S. Varun, and T. Humble, “Quantum circuit designs of integer division optimizing T-count and T-depth,” IEEE Trans. Emerg. Top. Comput., 2019. doi: 10.1109/TETC.2019. 2910870.
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