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고려대 김중헌 교수 연구팀, 룩셈부르크대 Symeon Chatzinotas 연구팀과 한국연구재단 한-룩셈부르크 양자기술 공동연구사업 진행

관리자 2026.08.04 Views 57


▲ 고려대 김중헌 교수(좌), 룩셈부르크대 Symeon Chatzinotas 교수(우)

고려대학교 전기전자공학부 김중헌 교수팀이 룩셈부르크 대학교(University of Luxembourg)의 Symeon Chatzinotas 교수팀과 함께 한국-룩셈부르크 양자 과학 기술 프로그램에 선정됐다고 밝혔다. 이 프로그램은 과학기술정보통신부가 주관하고 한국연구재단과 룩셈부르크 국립연구기금이 전문 기관으로 참여하는 공동연구 사업이다. 양국 간 국제 협력을 통해 과학 기술 경쟁력을 강화하고 양자 통신이나 양자 컴퓨터 간 인터페이스 등 양자 기술 분야의 시너지를 도모하기 위해 수행한다.

선정된 연구 과제명은 네트워크 애플리케이션을 위한 위성 지원 얽힘 분배(Satellite-aided Entanglement Distribution for Networked Applications, SEDNA)이다. 위성 지원 양자 통신망은 분산 양자 컴퓨팅이나 센싱 그리고 안전한 양자 통신과 같은 분야에서 장거리 얽힘 분배를 향한 유망한 기술로 평가받는다. 하지만 빠르게 변화하는 위성 토폴로지와 간헐적인 가시성 창 그리고 불확실한 광학 링크 및 제한된 탑재 처리 능력과 같은 제약들로 인해 실제 운영에 어려움이 있었다. 따라서 이번 프로젝트는 고정된 지표 기반의 얽힘 라우팅을 넘어서 활용성 인식과 학습 기반 및 조정 적응형 운영을 향해 위성 지원 양자 통신망을 발전시키는 것을 목표로 한다.

이러한 병목 현상을 해소하기 위해 연구팀은 부분 관찰 마르코프 결정 과정(partially observable Markov decision process, POMDP)과 경량화된 양자 강화학습(quantum reinforcement learning, QRL)을 결합할 계획이다. 이를 통해 동적인 연결성 및 유한한 양자 메모리 환경에서도 효율적인 제어 정책을 도출할 수 있다. 구체적으로 고려대학교 연구팀은 양자 통신망을 제어하기 위한 양자 강화학습 알고리즘 설계와 부분 관찰 마르코프 결정 과정 모델링을 주도하게 되며, 룩셈부르크 대학교 연구팀은 위성 채널 제약 조건과 얽힘 생성 및 메모리 제약 등을 바탕으로 양자 네트워크 모델과 애플리케이션 기반 요구 사항을 제공하는 역할을 맡는다.

특히 저궤도 위성 시스템은 탑재된 컴퓨팅 능력과 메모리 그리고 에너지 제약이 심하기 때문에 기존 신경망 기반 알고리즘보다 매개변수 수가 적은 경량화된 양자 강화학습 기반 제어 메커니즘이 필수적이다. 이 프로젝트는 단순한 트래픽 라우팅을 넘어 애플리케이션 수준의 유용성에 따라 동적인 위성 지원 양자 통신망을 통해 유용한 얽힘을 분배하는 기술을 확보할 것으로 기대된다. 
 
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UNIST 윤성환 교수 연구팀, 고려대 김중헌 교수 연구팀, 양자컴으로 AI 학습 비용 1/5로 줄였다
2026.07.11
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