양자 시뮬레이션 프레임워크 Q3를 활용한 양자정보 연구 입문 및 사례

이동건 연구원 (고려대학교 정보보호대학원)

Q3는 양자 정보 시스템, 양자 다체계, 양자 스핀 시스템 연구를 돕기 위해 Wolfram Language로 작성된 기호적 양자 시뮬레이션 프레임워크입니다. 본 프레임워크와 함께 제공되는 Quantum Playbook 패키지는 다양한 주제의 데모를 모아둔 것으로, 사용자가 직접 코드를 수정하고 실행해 보며 새로운 아이디어를 실험할 수 있는 환경을 제공합니다. 이번 발표에서는 강력한 연구 도구인 Q3 프레임워크를 소개하고, 물리학 비전공 연구원이 이를 활용하여 성공적으로 수행한 양자 해시 및 양자 보안 통신 융합 연구 사례를 공유합니다. 이를 통해, 다양한 분야의 연구자들이 양자 정보 기술을 활용한 융합 연구에 부담 없이 도전할 수 있기를 기대합니다.

Q3 is a symbolic quantum simulation framework written in the Wolfram Language, designed to facilitate the study of quantum information systems, quantum many-body systems, and quantum spin systems. Accompanying the framework is the Quantum Playbook, a package of diverse demonstrations that allows users to test, modify, and build upon the provided code to experiment with their own fresh ideas. This talk will introduce the Q3 framework as a powerful research tool and present two case studies of interdisciplinary quantum information research—quantum hashing and quantum secure communication—successfully conducted by a non-physics researcher. Ultimately, this presentation aims to lower the barrier to entry and encourage researchers from various disciplines to confidently explore and integrate quantum information into their own fields.