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함병승

양자정보처리 연구실

062-715-3502
  • 양자센싱
  • 양자메모리
  • 비선형 양자광학

연구실소개

  • 양자정보처리 연구실에서는 자연의 근본원리 특히 양자광학 현상을 탐구하고 그 결실을 양자공학에 적용한다. 이미 백여년전에 시작된 양자역학은 오랜 논쟁과 혼란을 거듭하여 오늘에 이르렀고, 양자컴퓨팅, 양자통신, 양자센싱 등 공학분야로 이미 진출했거나 진출을 준비중에 있다. 이 중 대표적인 것이 양자컴퓨터인데, 이미 광자, 원자, 초전도, 고체, 반도체 등의 매질을 기반으로 다양한 종류의 양자컴퓨터를 개발 중에 있으며, 그 중 초전도 기반 양자컴퓨터는 IBM, Google등을 필두로 이미 2024년 현재 수백큐빗 수준을 넘어, 로직큐빗이 작동되는 백만큐빗을 목적으로 하고 있다. 그러나, 큐빗수가 증대될수록 얽힘에서 기하급수적으로 나빠지는 탈결맞음현상은 중첩에 기반한 평행연산 즉 NP문제 해결의 열쇠를 쥐고있는 양자컴퓨팅 발전을 근본적으로 저해하고 있다. 얽힘 쌍을 이루는 큐빗 수 N에 있어, 높은 N은 양자센싱에 있어서는 핵심요구 사항인데, 고전센서와 비교 양자이득이 일어나는 N>100 수준의 얽힘 쌍 생성은 요원하여, N00N 얽힘쌍에 기초한 양자센서는 사실상 불가하다. 본 연구실에서는 지난 5년간 이러한 양자정보기술의 근본적인 문제를 인지하고, 양자역학의 파동적 입장에서 새로운 물리학적 원리를 발굴해오고 있으며, 현재 세계양자정보학계가 불가능하고 생각하는 고전광, 즉 레이저와 결맞음 광학을 기초로 하여, 동일한 양자현상을 증명해오고 있다. 그 대표적 성과가 HOM 효과, 벨부등식 원리, 무조건적 보안, 초해상 등에 대한 새로운 해석과 그에 따른 새로운 이론 창출이다. 특히 초해상은 이미 양자센싱의 핵심난제인 얽힘쌍에 있어 N의 한계를 파동성으로 극복한 대표적 성과이고, 양자파장측정기나 양자분광기 등의 개발을 위한 연구단계에 진입하여, 세계최초 거시 초해상 양자센서 개발을 눈앞에 두고 있다.

연구분야

  • • 양자센싱
  • • 양자메모리
  • • 비선형 양자광학

학력

  • 1995 웨인주입대학교 공학박사 (ECE)
  • 1993 웨인주입대학교 이학석사 (Physics)
  • 1986 서강대학교 이학사 (Physics)

주요경력

  • 2013-Present: 광주과학기술원 전기전자공학부 교수/특훈교수
  • 2003-2013: 인하대학교 전기공학과 부교수/교수
  • 1999-2003: 한국전자통신연구원 원천기술연구본부 선임연구원
  • 1996-1999: MIT 포닥

주요 학술활동

  • 2018-2024 Applied Optics (OSA) 편집위원

주요 수상

  • 2010 교과부 이달의 과학기술자상
  • 2013 한국광학회 학술상