[표지] 1

들어가며 : 발간사 / 황종성 3

들어가며 : 추천사 / 김재완 4

목차 5

주요 업데이트 키워드 7

I. 양자기술 동향 29

제1장 국내외 시장 동향 31

제1절 개요 32

제2절 양자통신 시장동향 36

제3절 양자센싱 시장동향 41

제4절 양자컴퓨팅 시장동향 48

제2장 국내외 정책동향 53

제1절 개요 54

제2절 해외 정책 동향 57

제3절 국내 정책 동향 83

제3장 국내외 투자동향 95

제1절 개요 96

제2절 해외 투자 동향 98

제3절 국내 투자동향 114

제4장 국내외 표준화동향 117

제1절 개요 118

제2절 해외 표준화 기구 119

제3절 국내 표준화 기구 134

제4절 시사점 138

참고문헌 141

II. 양자기술 R&D 동향 145

제1장 국내외 양자통신 R&D 동향 147

제1절 개요 148

제2절 해외 양자통신 R&D 동향 149

제3절 국내 양자통신 R&D 동향 201

제4절 시사점 242

제2장 국내외 양자센싱 R&D 동향 243

제1절 개요 244

제2절 해외 양자센싱 R&D 동향 247

제3절 국내 양자센싱 R&D 동향 309

제4절 시사점 328

제3장 국내외 양자컴퓨팅 R&D 동향 331

제1절 개요 332

제2절 해외 양자컴퓨팅 R&D 동향 335

제3절 국내 양자컴퓨팅 R&D 동향 412

제4절 시사점 453

참고문헌 457

III. 양자기술 소재·부품·장비 산업생태계 동향 485

제1장 양자통신분야 주요기술과 소부장 487

제1절 개요 488

제2절 양자 키 분배(QKD) 490

제3절 양자 난수 생성기(QRNG) 기반 제품 524

제4절 시사점 531

제2장 양자센싱분야 주요기술과 소부장 533

제1절 개요 534

제2절 양자중력센서 536

제3절 양자 시간·주파수 측정센서 548

제4절 양자 전기장센서 553

제5절 양자 자기장센서 561

제6절 양자광학센서 579

제7절 시사점 603

제3장 양자컴퓨팅분야 주요기술과 소부장 607

제1절 개요 608

제2절 초전도 양자컴퓨팅 611

제3절 반도체 양자점 양자컴퓨팅 627

제4절 이온트랩 양자컴퓨팅 640

제5절 양자광학 기반 양자컴퓨팅 649

제6절 NV센터 양자컴퓨팅 668

제7절 리드버그 양자컴퓨팅 680

제8절 시사점 692

참고문헌 697

IV. 양자기술 통계 705

제1장 국내외 논문 통계 707

제1절 양자통신 분야 709

제2절 양자센싱 분야 716

제3절 양자컴퓨팅 분야 723

제4절 시사점 730

제2장 국내외 특허 통계 731

제1절 개요 734

제2절 양자통신 분야 744

제3절 양자센싱·계측 분야 759

제4절 양자컴퓨팅 분야 772

제5절 시사점 785

제3장 양자기술 인력 통계 789

제1절 개요 790

제2절 국내 양자기술 전문인력 현황 및 수급전망 조사 791

제3절 시사점 807

참고문헌 809

V. 양자기술 산업화 모델 811

제1장 산업화 모델 개요 813

제1절 분야별 산업화 모델 분류 814

제2절 시기별 산업화 모델 분류 817

제2장 양자통신분야 산업화 모델 821

제1절 개요 822

제2절 국방·안보 826

제3절 통신 831

제4절 제조 843

제5절 의료·제약 846

제6절 금융 849

제7절 교통·물류·항공 852

제8절 기타 산업 854

제3장 양자센싱분야 산업화 모델 859

제1절 개요 860

제2절 국방·안보 864

제3절 제조·반도체 873

제4절 의료·제약 878

제5절 교통·물류·항공 887

제6절 기타 산업 891

제4장 양자컴퓨팅 분야 산업화 모델 899

제1절 개요 900

제2절 국방·안보 906

제3절 제조·반도체 908

제4절 의료·제약 912

제5절 소재 925

제6절 금융 931

제7절 교통·물류·항공 936

제8절 기타 산업 948

제5장 산업화 모델 시사점 953

참고문헌 959

VI. 글로벌 양자분야 주요 산·학·연 협의체 동향 965

제1장 북미 967

제1절 개요 968

제2절 미국 QED-C(Quantum Economic Development Consortium) 969

제3절 캐나다 QIC(Quantum Industry Canada) 1000

제2장 유럽 1007

제1절 개요 1008

제2절 QuIC(European Quantum Industry Consortium) 1009

제3절 핀란드 InstituteQ 1022

제4절 독일 QUTAC 1029

제5절 영국 UKQuantum 1034

제3장 기타 국가(일본, 호주) 1037

제1절 개요 1038

제2절 일본 Q-STAR(Quantum STrategic Alliance for Revolution) 1039

제3절 호주 AQA 1047

참고문헌 1051

부록 1053

편찬위원회 1055

집필전문가 1056

판권기 1057

[뒷표지] 1058

표 I-1-1. 글로벌 양자기술 분야별 시장 전망 33

표 I-1-2. 양자기술 기반 글로벌 매출의 산업별 구성비 34

표 I-1-3. 양자기술 기반 글로벌 매출의 제품 종류별 구성비 35

표 I-1-4. 글로벌 양자통신 부문별 시장 전망 36

표 I-1-5. 수요산업별 글로벌 양자 키 분배(QKD) 시장 전망 39

표 I-1-6. 수요산업별 글로벌 기타 양자암호통신 시장 전망 40

표 I-1-7. 글로벌 양자센싱 부문별 시장 전망 41

표 I-1-8. 주요국 및 지역의 양자센싱 시장 전망 42

표 I-1-9. 부문별 글로벌 양자센싱·이미징 시장 전망 44

표 I-1-10. 부문별 글로벌 양자자력계 시장 전망 45

표 I-1-11. 수요산업별 글로벌 양자센싱·이미징 시장 전망 46

표 I-1-12. 수요산업별 글로벌 양자자력계 시장 전망 47

표 I-1-13. 글로벌 양자컴퓨팅 분야별 시장 전망 48

표 I-1-14. 국내 양자컴퓨팅 시장 전망 49

표 I-1-15. 구축방식별 글로벌 양자컴퓨팅 시장 전망 50

표 I-1-16. 애플리케이션별 글로벌 양자컴퓨팅 시장 전망 51

표 I-1-17. 수요산업별 글로벌 양자컴퓨팅 시장 전망 52

표 I-2-1. 주요국 양자분야 정책 55

표 I-2-2. 미국 양자이니셔티브 프로그램 구성요소 58

표 I-2-3. 미국 양자정보과학 네트워크 전략 비전의 장단기 목표 59

표 I-2-4. 연방기관별 양자기술 연구개발 현황 60

표 I-2-5. 미국 주요 양자정보과학(QIS) 연구센터 현황 61

표 I-2-6. 미국 양자인터넷 로드맵 5단계 61

표 I-2-7. 양자 선언문의 분야별 기술적 목표 63

표 I-2-8. 유럽 양자기술 발전 단기·중장기 로드맵 64

표 I-2-9. 2030 Digital Compass 목표 65

표 I-2-10. 영국의 NQTP 사업별 추진동향 68

표 I-2-11. 프랑스 국가 양자기술 전략의 6개 기술 축과 1개 보조 축 71

표 I-2-12. 프랑스 PEPR의 10대 우선과제 72

표 I-2-13. 캐나다에서 추진 중인 양자 R&D 프로젝트 74

표 I-2-14. 일본의 양자기술 혁신 실현을 위한 5대 전략 주요내용 78

표 I-2-15. 일본의 양자기술 혁신로드맵 구성 및 예시 79

표 I-2-16. 2020년 양자암호통신 시범사업 분야별 과제 수행기관 84

표 I-2-17. 2021년 양자암호통신 시범사업 분야별 과제 수행기관 85

표 I-2-18. 2022년 양자암호통신 시범사업 분야별 과제 수행기관 85

표 I-2-19. 양자기술 R&D 투자전략의 단계별 추진 목표 86

표 I-2-20. 양자센서 기술목표 87

표 I-2-21. 양자팹 구축 사업 개요 87

표 I-2-22. 미래양자융합포럼 위원회 및 분과별 역할 89

표 I-3-1. 국가별 양자기술의 공공·민간 투자 규모(2001~2022년) 97

표 I-3-2. NSF 연도별 양자정보과학 R&D 예산 101

표 I-3-3. DOE 양자정보과학 R&D 예산 102

표 I-3-4. DOE 연도별 양자정보과학 R&D 예산 103

표 I-3-5. EU 양자플래그십 1단계 과제 105

표 I-3-6. 프랑스 국가양자기술전략 투자 예산 109

표 I-3-7. 캐나다 국가양자전략 투자 예산 111

표 I-3-8. 양자제어 국가중대과학연구프로그램 중앙재정 조달 자금(2008~2017) 111

표 I-3-9. '양자제어 및 양자정보' 중점전문프로젝트 중앙재정 조달 자금(2016~2020) 112

표 I-4-1. ITU-T 연구그룹(Study Group, SG) 구조 120

표 I-4-2. ITU-T SG13 표준개발 현황 122

표 I-4-3. ITU-T SG17 표준개발 현황 124

표 I-4-4. ITU-T FG QIT4N 표준개발 현황 125

표 I-4-5. ITU-T SG11 표준개발 현황 126

표 I-4-6. ETSI QKD ISG 표준개발 현황 128

표 I-4-7. ISO/IEC JTC1 SC27 표준개발 현황 130

표 I-4-8. ISO/IEC JTC1 WG14 표준개발 현황 130

표 I-4-9. IEEE SA 표준개발 현황 131

표 I-4-10. IRTF QIRG 표준개발 현황 132

표 I-4-11. CEN/CENELEC FGQT 표준개발 현황 133

표 I-4-12. TTA PG201 표준개발 현황(PG225로 이관) 135

표 I-4-13. TTA PG501 표준개발 현황 136

표 I-4-14. TTA PG503 표준개발 현황 136

표 I-4-15. TTA PG504 표준개발 현황 136

표 I-4-16. TTA PG225 표준개발 현황(PG201에서 이관 및 자체개발) 137

표 II-1-1. 디코이 상태 QKD 실험과 성능 목록 158

표 II-1-2. 현재까지 알려진 공격 방법 195

표 II-1-3. 단일광자의 편광 상태를 이용한 BB84 QKD 프로토콜의 과정 202

표 II-1-4. 2020년 양자암호통신 인프라 시범구축 사업 세부 항목 223

표 II-1-5. 2021년 양자암호통신 인프라 시범구축 사업 세부 항목 223

표 II-2-1. 원자간섭계 기반의 양자 중력 및 관성 센싱 기술 개발 현황 248

표 II-3-1. 이온 포획 기반 양자컴퓨터의 세부 사항에 대한 기록 362

표 II-3-2. 양자 소인수 분해 문제에 대한 계산 복잡도 비교: N＝2ⁿ 406

표 II-3-3. 이온 주입 시점에 따른 장단점 436

표 III-1-1. 소재·부품·장비·서비스 정의 488

표 III-1-2. 유사 단일광자 상태에서 펄스 당 발견된 광자 수의 확률 492

표 III-1-3. 유선 2-Way 방식 위상제어를 이용해 검출된 부호화 값 예시 494

표 III-1-4. 후처리 목록 및 사용되는 알고리듬 예시 495

표 III-1-5. 대표적인 소재(InP 웨이퍼) 공급처 499

표 III-1-6. 대표적인 소재(에피택셜 웨이퍼) 공급처 499

표 III-1-7. 대표적인 소재(Zn₃P₂) 공급처 499

표 III-1-8. 대표적인 소재(SiO₂) 공급처 500

표 III-1-9. 대표적인 소재(Si) 공급처 501

표 III-1-10. 대표적인 소재(LiNbO₃) 공급처 502

표 III-1-11. 대표적인 소재(초전도 소재) 공급처 504

표 III-1-12. 대표적인 부품(단일 모드 광섬유) 공급처 506

표 III-1-13. LD 물질들의 출력 파장에 따른 용도 507

표 III-1-14. 대표적인 부품(레이저 다이오드) 공급처 508

표 III-1-15. 대표적인 부품(아발란치 포토 다이오드) 공급처 511

표 III-1-16. 대표적인 부품(위상변조기) 공급처 513

표 III-1-17. 대표적인 부품(강도변조기) 공급처 515

표 III-1-18. 대표적인 부품(가변광감쇄기) 공급처 517

표 III-1-19. 대표적인 장비(QKD) 공급처 521

표 III-1-20. 대표적인 장비(KMS) 공급처 523

표 III-1-21. 국내외 주요기관별 QRNG 구현방식 526

표 III-1-22. QRNG 개발 시의 권장사항 527

표 III-1-23. 대표적인 부품(QRNG) 공급처 527

표 III-1-24. 대표적인 부품(암호모듈) 공급처 528

표 III-1-25. 대표적인 장비(Q-VPN) 공급처 528

표 III-1-26. 대표적인 장비(스마트폰) 공급처 529

표 III-1-27. 대표적인 생체인증 솔루션 공급처 530

표 III-2-1. 양자중력계 구현을 위한 주요 소부장 538

표 III-2-2. 대표적인 소재(원자 소스) 공급처 539

표 III-2-3. 대표적인 소재(자기차폐 합금) 공급처 540

표 III-2-4. 대표적인 부품(레이저 다이오드) 공급처 541

표 III-2-5. 대표적인 부품(원자증기셀) 공급처 542

표 III-2-6. 대표적인 부품(냉각 원자빔 소스) 공급처 542

표 III-2-7. 대표적인 부품(음향 광학 변조기) 공급처 543

표 III-2-8. 대표적인 부품(전기 광학 변조기) 공급처 543

표 III-2-9. 대표적인 부품(PM 광섬유) 공급처 543

표 III-2-10. 대표적인 부품(광섬유 커플러 및 콜리메이터) 공급처 543

표 III-2-11. 대표적인 부품(gMOT용 회절격자) 공급처 544

표 III-2-12. 대표적인 부품(잔류가스 분석기) 공급처 545

표 III-2-13. 대표적인 부품(진공 압력 게이지) 공급처 545

표 III-2-14. 대표적인 부품(이온 게터 진공펌프) 공급처 545

표 III-2-15. 대표적인 부품(저잡음 발진기) 공급처 546

표 III-2-16. 대표적인 부품(주파수 합성기) 공급처 546

표 III-2-17. 대표적인 장비(가변 및 고출력 다이오드 레이저) 공급처 547

표 III-2-18. 대표적인 장비(파형 생성기) 공급처 547

표 III-2-19. 대표적인 장비(제진대) 공급처 547

표 III-2-20. 원자분광셀 기반 원자시계 구현에 필요한 소부장 550

표 III-2-21. 대표적인 부품(VCSEL) 공급처 552

표 III-2-22. 대표적인 부품(원자증기셀) 공급처 558

표 III-2-23. 대표적인 부품(이득 조정가능 검출기) 공급처 558

표 III-2-24. 대표적인 장비(조사광 및 분석광용 레이저) 공급처 559

표 III-2-25. 대표적인 장비(오실로스코프) 공급처 559

표 III-2-26. 대표적인 장비(파장계) 공급처 560

표 III-2-27. 대표적인 장비(RF 신호원) 공급처 560

표 III-2-28. 대표적인 장비(밀리미터파 신호원) 공급처 560

표 III-2-29. 대표적인 소재(Type 1b 단결정 다이아몬드) 공급처 569

표 III-2-30. 대표적인 소재(고순도 단결정 다이아몬드) 공급처 570

표 III-2-31. 대표적인 소재(양자 품질 NV 다이아몬드) 공급처 570

표 III-2-32. 대표적인 부품(원자증기셀) 공급처 571

표 III-2-33. 대표적인 부품(자기차폐 챔버) 공급처 572

표 III-2-34. 대표적인 부품(포토다이오드) 공급처 573

표 III-2-35. 대표적인 부품(전류증폭기) 공급처 573

표 III-2-36. 대표적인 부품(음향 광학 변조기) 공급처 574

표 III-2-37. 대표적인 부품(특수렌즈) 공급처 575

표 III-2-38. 대표적인 장비(DPSS 레이저) 공급처 575

표 III-2-39. 대표적인 장비(DFB 레이저) 공급처 576

표 III-2-40. 대표적인 장비(마이크로파 생성기) 공급처 577

표 III-2-41. 대표적인 장비(임의파형 생성기) 공급처 577

표 III-2-42. 대표적인 장비(락인앰프) 공급처 578

표 III-2-43. 대표적인 장비(다채널 TTL 신호 생성기) 공급처 578

표 III-2-44. 대표적인 비선형 크리스탈 종류 및 복굴절 특성 587

표 III-2-45. 대표적인 소재(벌크형 비선형 결정) 공급처 588

표 III-2-46. 대표적인 소재(준위상정합용 비선형 결정) 공급처 589

표 III-2-47. 대표적인 부품(상용 비선형 기반 양자광원) 공급처 592

표 III-2-48. 대표적인 부품(상용 단일광자 광원) 공급처 596

표 III-2-49. 대표적인 부품(비선형 결정 광원용 부가 부품) 공급처 597

표 III-3-1. 대표적인 소재(기판) 공급처 613

표 III-3-2. 대표적인 소재(스퍼터링 타겟) 공급처 613

표 III-3-3. 대표적인 소재(액화가스) 공급처 613

표 III-3-4. 대표적인 부품(증폭기) 공급처 615

표 III-3-5. 대표적인 부품(증폭기) 공급처 615

표 III-3-6. 대표적인 부품(써큘레이터) 공급처 617

표 III-3-7. 대표적인 부품(아이솔레이터) 공급처 617

표 III-3-8. 대표적인 부품(로우패스/밴드패스 필터) 공급처 618

표 III-3-9. 대표적인 부품(IR 필터) 공급처 619

표 III-3-10. 대표적인 부품(동축 케이블) 공급처 620

표 III-3-11. 대표적인 부품(동축 케이블) 공급처 621

표 III-3-12. 대표적인 부품(저온용 자기 차폐) 공급처 621

표 III-3-13. 대표적인 장비(무냉매 희석 냉동기) 공급처 622

표 III-3-14. 대표적인 장비(임의파형 발생기) 공급처 623

표 III-3-15. 대표적인 장비(고주파 신호 발생기) 공급처 624

표 III-3-16. 대표적인 장비(양자 제어분석 시스템) 공급처 625

표 III-3-17. 대표적인 장비(와이어 본더) 공급처 625

표 III-3-18. 대표적인 시뮬레이션 공급처 626

표 III-3-19. 대표적인 소재(GaAs HEMT) 공급처 629

표 III-3-20. 대표적인 소재(²⁸Si) 공급처 629

표 III-3-21. 대표적인 소재(²⁸Si 기반 웨이퍼) 공급처 630

표 III-3-22. 대표적인 소재(Ge 기반 웨이퍼) 공급처 631

표 III-3-23. 대표적인 부품(극저온 신호 증폭기) 공급처 631

표 III-3-24. 대표적인 부품(극저온 고주파 초전도 케이블) 공급처 632

표 III-3-25. 대표적인 부품(극저온 신호 증폭기) 공급처 633

표 III-3-26. 대표적인 부품(극저온 방향성 결합기) 공급처 634

표 III-3-27. 대표적인 장비(무냉매 극저온 희석 냉동기) 공급처 635

표 III-3-28. 대표적인 장비(고안정도 정전압 발생기) 공급처 636

표 III-3-29. 대표적인 장비(고주파 신호 발생기) 공급처 636

표 III-3-30. 대표적인 장비(다채널 임의함수 발생기) 공급처 637

표 III-3-31. 대표적인 장비(다채널 양자제어기) 공급처 638

표 III-3-32. 대표적인 장비(다채널 업-다운 컨버터) 공급처 639

표 III-3-33. 대표적인 범용 측정기기 제어 소프트웨어 공급처 639

표 III-3-34. 대표적인 소재(원자) 공급처 642

표 III-3-35. 대표적인 소재(마이크로트랩 제작용 웨이퍼) 공급처 642

표 III-3-36. 대표적인 부품(신호 증폭기) 공급처 643

표 III-3-37. 대표적인 부품(광섬유) 공급처 643

표 III-3-38. 대표적인 부품(음향 광학 변조기) 공급처 644

표 III-3-39. 대표적인 부품(전자 광학 변조기) 공급처 644

표 III-3-40. 대표적인 부품(라디오파/마이크로파 스위치) 공급처 644

표 III-3-41. 대표적인 장비(다이오드 레이저) 공급처 645

표 III-3-42. 대표적인 장비(펄스 레이저) 공급처 645

표 III-3-43. 대표적인 장비(단일채널 단일광자 검출기) 공급처 646

표 III-3-44. 대표적인 장비(다채널 단일광자 검출기) 공급처 646

표 III-3-45. 대표적인 장비(파장 측정기) 공급처 646

표 III-3-46. 대표적인 장비(이미징 장치) 공급처 647

표 III-3-47. 대표적인 장비(신호발생기) 공급처 647

표 III-3-48. 대표적인 장비(ARTIQ) 공급처 648

표 III-3-49. 대표적인 시뮬레이션 소프트웨어 공급처 648

표 III-3-50. 양자광학 기반 양자컴퓨팅 주요 소부장 651

표 III-3-51. 대표적인 소재(Si) 공급처 652

표 III-3-52. 대표적인 소재(SiO₂) 공급처 653

표 III-3-53. 대표적인 소재(SiN) 공급처 654

표 III-3-54. 대표적인 소재(LiNbO₃) 공급처 655

표 III-3-55. 대표적인 소재(AIN) 공급처 655

표 III-3-56. 대표적인 소재(Ta₂O₅) 공급처 656

표 III-3-57. 대표적인 부품(광섬유) 공급처 658

표 III-3-58. 대표적인 부품(광학부품) 공급처 658

표 III-3-59. 대표적인 부품(비선형 결정) 공급처 659

표 III-3-60. 대표적인 장비(광자쌍 생성장비) 공급처 660

표 III-3-61. 대표적인 장비(SNSPD) 공급처 661

표 III-3-62. 대표적인 장비(TCSPC) 공급처 662

표 III-3-63. 대표적인 장비(APD) 공급처 663

표 III-3-64. 대표적인 질화 실리콘 파운드리 서비스 업체 664

표 III-3-65. 대표적인 실리콘 파운드리 서비스 업체 665

표 III-3-66. 대표적인 리튬 나이오베이트 파운드리 서비스 업체 666

표 III-3-67. 대표적인 탄탈라 파운드리 서비스 업체 667

표 III-3-68. 대표적인 소재(단결정 다이아몬드) 공급처 670

표 III-3-69. 대표적인 소재(질소이온) 공급처 670

표 III-3-70. 대표적인 소재(다이아몬드 나노 구조물) 공급처 671

표 III-3-71. 대표적인 부품(핀홀) 공급처 671

표 III-3-72. 대표적인 부품(대물렌즈) 공급처 672

표 III-3-73. 대표적인 부품(이색성 미러) 공급처 672

표 III-3-74. 대표적인 부품(광학 필터) 공급처 672

표 III-3-75. 대표적인 부품(마이크로파 증폭기) 공급처 673

표 III-3-76. 대표적인 부품(RF & 마이크로파 스위치) 공급처 673

표 III-3-77. 대표적인 부품(음향 광학 변조기) 공급처 674

표 III-3-78. 대표적인 부품(전기 광학 변조기) 공급처 674

표 III-3-79. 대표적인 장비(DPSSL) 공급처 675

표 III-3-80. 대표적인 장비(ECDL) 공급처 675

표 III-3-81. 대표적인 장비(단일광자 검출기) 공급처 675

표 III-3-82. 대표적인 장비(TTL 펄스 발생기) 공급처 676

표 III-3-83. 대표적인 장비(벡터 신호 발생기) 공급처 677

표 III-3-84. 대표적인 장비(임의파형 발생기) 공급처 677

표 III-3-85. 대표적인 장비(피에조 스테이지) 공급처 678

표 III-3-86. 대표적인 장비(펄스 카운터) 공급처 678

표 III-3-87. 대표적인 극저온 냉각기 공급처 679

표 III-3-88. 대표적인 소재(원자) 공급처 683

표 III-3-89. 대표적인 부품(원자 셀) 공급처 683

표 III-3-90. 대표적인 부품(원자 셀) 공급처 683

표 III-3-91. 대표적인 부품(UHV 글래스 셀) 공급처 684

표 III-3-92. 대표적인 부품(터보 펌프) 공급처 684

표 III-3-93. 대표적인 부품(이온 펌프) 공급처 684

표 III-3-94. 대표적인 부품(게터 펌프) 공급처 684

표 III-3-95. 대표적인 부품(전자증폭 카메라) 공급처 685

표 III-3-96. 대표적인 부품(액정소자) 공급처 685

표 III-3-97. 대표적인 부품(페브리 페로 공진기) 공급처 685

표 III-3-98. 대표적인 부품(위상 고정 서보) 공급처 686

표 III-3-99. 대표적인 부품(음향 광학 변조기) 공급처 686

표 III-3-100. 대표적인 부품(전기 광학 변조기) 공급처 687

표 III-3-101. 대표적인 부품(광학용품) 공급처 687

표 III-3-102. 대표적인 부품(정밀 이미징 광학계) 공급처 687

표 III-3-103. 대표적인 부품(레이저 주파수 안정화 서보) 공급처 688

표 III-3-104. 대표적인 장비(다이오드 레이저) 공급처 688

표 III-3-105. 대표적인 장비(다이오드 레이저 서보) 공급처 688

표 III-3-106. 대표적인 장비(다이오드 고출력 레이저) 공급처 689

표 III-3-107. 대표적인 장비(분광용 레이저) 공급처 689

표 III-3-108. 대표적인 장비(다이오드 레이저 발진기) 공급처 689

표 III-3-109. 대표적인 장비(다이오드 레이저 2차 조화파 증폭기) 공급처 690

표 III-3-110. 대표적인 장비(전류 공급 장치) 공급처 690

표 III-3-111. 대표적인 장비(디지털/아날로그 I/O 장치) 공급처 690

표 III-3-112. 대표적인 장비(광주파수 빗) 공급처 691

표 IV-1-1. 양자통신 분야 분석 지표(2016~2020년) 710

표 IV-1-2. 양자통신 국가별-연도별 논문 수(2016~2020년) 711

표 IV-1-3. 양자통신 국가별 논문 게재 동향(2010~2020년) 713

표 IV-1-4. 양자통신 분야 논문 게재 상위 20개 논문지(2010~2020년) 713

표 IV-1-5. 양자통신 분야 인용횟수 기준 상위 5개 중요 논문 714

표 IV-1-6. 양자센서 분야 분석 지표(2016~2020년) 717

표 IV-1-7. 양자센서 국가별-연도별 논문 수(2016~2020년) 717

표 IV-1-8. 양자센서 국가별 논문 게재 동향(2010~2020년) 720

표 IV-1-9. 양자센서 분야 논문 게재 상위 20개 논문지(2010~2020년) 721

표 IV-1-10. 양자센서 분야 인용횟수 기준 상위 5개 중요 논문 722

표 IV-1-11. 양자컴퓨팅 분야 분석 지표(2016~2020년) 724

표 IV-1-12. 양자컴퓨팅 국가별-연도별 논문 수(2016~2020년) 725

표 IV-1-13. 양자센서 국가별 논문 게재 동향(2010~2020년) 727

표 IV-1-14. 양자컴퓨팅 분야 논문 게재 상위 20개 논문지(2010~2020년) 728

표 IV-1-15. 양자센서 분야 인용횟수 기준 상위 5개 중요 논문 729

표 IV-2-1. 양자기술 분야 연도별 출원 특허 수 734

표 IV-2-2. IP 국가별 양자기술 특허 출원·등록 건수(2002~2021년 누적) 735

표 IV-2-3. 기업 유형별 국내 특허(KIPO) 출원·등록 건수(2002~2021년 누적) 736

표 IV-2-4. 양자기술의 연도별 출원 비중(전체 기술 대비) 737

표 IV-2-5. 양자기술 분야 상위 10위 출원인 국적별 출원 특허 수(2014~2020년) 738

표 IV-2-6. 양자기술 특허 상위 출원 기관 국가별 10위(2017~2021년) 739

표 IV-2-7. 양자기술 분류 및 관련 산업 분야별 특허 출원 및 등록 건수와 비중 741

표 IV-2-8. 양자통신 분야 국가별 출원 특허 수(2014~2020년) 750

표 IV-2-9. 양자통신 분야 국가별 특허 상위 출원 기관(2017~2021년) 753

표 IV-2-10. HHI 범위에 따른 집중 수준 754

표 IV-2-11. 양자통신 분야 분석 지표 758

표 IV-2-12. 양자센싱·계측 분야 국가별 출원 특허 수(2014~2020년) 764

표 IV-2-13. 양자센서 분야 국가별 특허 상위 출원 기관(2017~2021년) 767

표 IV-2-14. 양자센서 분야 분석 지표 771

표 IV-2-15. 양자컴퓨팅 분야 국가별 출원 특허 수(2014~2020년) 777

표 IV-2-16. 양자컴퓨팅 분야 국가별 특허 상위 출원 기관(2017~2021년) 780

표 IV-2-17. 양자컴퓨팅 분야 분석 지표 784

표 IV-3-1. 2023년 국내 양자기술 전문인력 현황(학계, 2022년 기준) 792

표 IV-3-2. 2023년 국내 산업계 양자기술 전문인력 현황(중복 허용) 794

표 IV-3-3. 2023년 국내 연구계 양자기술 전문인력 현황(중복 허용) 795

표 IV-3-4. 국내 학계 양자기술 전문인력 현황(2022년 기준) 796

표 IV-3-5. 향후 10년간 국내 양자기술 전문인력 신규 추가 소요전망(2024-2033)(종합) 798

표 IV-3-6. 향후 10년간 국내 산업계 양자기술 전문인력 신규 추가 소요전망(2024-2033) 799

표 IV-3-7. 향후 10년간 국내 연구계 양자기술 전문인력 신규 추가 소요전망(2024-2033) 802

표 IV-3-8. 향후 11년간 국내 학계 양자기술 전문인력 배출전망(누적)(2022년 기준) 805

표 IV-3-9. 주요 학과별 연간 양자기술 전문인력 배출전망(2022년 기준) 806

표 V-1-1. 주요 분야별 산업화 모델 개요 814

표 V-1-2. 주요 분야별 단기 산업화 모델(단기 산업화 검토 대상) 817

표 V-1-3. 주요 분야별 중장기 산업화 모델(중장기 산업화 검토 대상) 818

표 V-2-1. 양자통신 주요 분야별 산업화 모델 개요 822

표 V-2-2. 글로벌 양자통신 기업 동향 823

표 V-3-1. 양자센싱 주요 분야별 산업화 모델 개요 861

표 V-3-2. 화학 에너지 분야 양자 센싱의 잠재적 응용 897

표 V-4-1. 양자컴퓨팅 주요 분야별 산업화 모델 개요 901

표 V-4-2. 주요 양자컴퓨터 기업 동향 902

표 VI-1-1. QED-C 회원 기업 소개 975

표 VI-1-2. QED-C 회원 대학 및 연구소 내 양자 관련 기관 990

표 VI-1-3. 캐나다 QIC 이사회 개요 1001

표 VI-1-4. 양자통신 기업 개요(QIC) 1003

표 VI-1-5. 양자센서 기업 개요(QIC) 1004

표 VI-1-6. 양자컴퓨팅 기업 개요(QIC) 1004

표 VI-1-7. 양자소재·부품·장비·기타 기업 개요(QIC) 1006

표 VI-2-1. QuIC 회원 분포(2023년 9월 기준) 1011

표 VI-2-2. QuIC 회원 국가별 분포(2022년 10월 기준) 1011

표 VI-2-3. QuIC 대기업 정회원(2023년 9월 기준) 1012

표 VI-2-4. QuIC 중소기업 및 VC 정회원(2023년 9월 기준) 1013

표 VI-2-5. QuIC 중소기업 준회원(2023년 9월 기준) 1017

표 VI-2-6. QuIC 학계, 연구계, RTO 준회원(2023년 9월 기준) 1019

표 VI-2-7. QuIC 기타 준회원(2023년 9월 기준) 1021

표 VI-2-8. InstituteQ 조직 실무 그룹 구성원 1023

표 VI-2-9. BusinessQ 단기/중기/장기적 실행 계획 1025

표 VI-2-10. InsituteQ 참여 연구 그룹(알토 대학교) 1026

표 VI-2-11. InsituteQ 참여 연구 그룹(헬싱키 대학교) 1027

표 VI-2-12. InsituteQ 참여 연구 그룹(VTT) 1028

표 VI-2-13. QUTAC 구성원 소개 및 기여도(2023년 10월 기준) 1031

표 VI-3-1. Q-STAR 주요 특별 회원(Special Member) 개요 1041

표 VI-3-2. Q-STAR 주요 기업회원(Corporate Member) 개요 1043

표 VI-3-3. Q-STAR 주요 준회원(Associate Member) 개요 1044

표 VI-3-4. Q-STAR 주요 중소기업 및 스타트업(Small and Medium/Start-up Member) 개요 1045

표 VI-3-5. Q-STAR 학계 회원 개요 1046

그림 I-1-1. 글로벌 양자기술 분야별 시장 전망 33

그림 I-1-2. 양자기술 기반 글로벌 매출의 산업별 구성비 34

그림 I-1-3. 양자기술 기반 글로벌 매출의 제품 종류별 구성비 35

그림 I-1-4. 글로벌 양자통신 부문별 시장 전망 36

그림 I-1-5. 국내 양자통신 시장 전망 37

그림 I-1-6. 수요산업별 글로벌 양자 키 분배(QKD) 시장 전망 39

그림 I-1-7. 수요산업별 글로벌 양자암호통신 시장 전망 40

그림 I-1-8. 글로벌 양자센싱 부문별 시장 전망 42

그림 I-1-9. 주요국 및 지역의 양자센싱 시장 전망 43

그림 I-1-10. 부문별 글로벌 양자센싱·이미징 시장 전망 44

그림 I-1-11. 부문별 글로벌 양자자력계 시장 전망 45

그림 I-1-12. 수요산업별 글로벌 양자센싱·이미징 시장 전망 46

그림 I-1-13. 수요산업별 글로벌 양자자력계 시장 전망 47

그림 I-1-14. 글로벌 양자컴퓨팅 분야별 시장 전망 48

그림 I-1-15. 국내 양자컴퓨팅 시장 전망 49

그림 I-1-16. 구축방식별 글로벌 양자컴퓨팅 시장 전망 50

그림 I-1-17. 애플리케이션별 글로벌 양자컴퓨팅 시장 전망 51

그림 I-1-18. 수요산업별 글로벌 양자컴퓨팅 시장 전망 52

그림 I-2-1. 주요국 양자분야 정책 및 입법 현황 54

그림 I-2-2. 미국 양자 이니셔티브 추진 타임라인(2017~2021) 57

그림 I-2-3. 미국 내 양자인터넷 설계 62

그림 I-2-4. 양자선언문의 기술개발 로드맵 62

그림 I-2-5. 5대 전략적 연구 어젠다 64

그림 I-2-6. EU 양자지원 계획 및 정책의 흐름 66

그림 I-2-7. 영국 NQTP 거버넌스 체계 및 투자 67

그림 I-2-8. 6개 이니셔티브 추진내용 69

그림 I-2-9. 캐나다 BC주 CREATE 프로그램 73

그림 I-2-10. 중국 양자기술 연구 관련 주요기관 현황 76

그림 I-2-11. 일본 양자 미래사회 비전 실현을 향한 개관 80

그림 I-2-12. 양자기술 연구개발 투자전략 86

그림 I-2-13. 미래양자융합포럼 조직도 89

그림 I-2-14. 양자과학기술 및 양자산업 육성에 관한 법률안 91

그림 I-2-15. 양자기술 전략로드맵 92

그림 I-2-16. 대한민국 양자과학기술 비전 및 정책목표 93

그림 I-3-1. 세계 주요국 양자산업 투자 규모 97

그림 I-3-2. 미국 양자정보과학 R&D 예산 98

그림 I-3-3. 미국 양자정보과학 R&D 예산(NQI 프로그램별) 99

그림 I-3-4. 미국 양자정보과학(QIS) R&D 예산(NQI 기관별) 99

그림 I-3-5. 양자정보과학(QIS) 2024 회계연도 요청액(NQI 기관별) 100

그림 I-3-6. NSF QLCI 프로그램 참여 기관 분포도 101

그림 I-3-7. 양자정보과학 연구센터 구성 기관 분포도 103

그림 I-3-8. EU 양자플래그십 프로젝트별 투자 구조 104

그림 I-3-9. EU 양자플래그십 1단계 과제 연구개발비 구성 비율 105

그림 I-3-10. 영국 국가양자기술프로그램 허브 네트워크 106

그림 I-3-11. 영국 지역별 양자산업 프로젝트 투자금(2022년 8월 기준) 107

그림 I-3-12. 프랑스 국가양자기술전략 투자 예산 구성 비율 109

그림 I-3-13. 국내 양자 R&D 전용사업 투자 추이 114

그림 I-3-14. 국내 양자 R&D 전용사업(기술개발) 투자 추이 115

그림 I-3-15. 국내 양자 R&D 전용사업(기반 구축) 투자 추이 115

그림 I-4-1. ITU 조직구조 119

그림 I-4-2. ITU-T 양자기술 표준화 연구그룹 관계 120

그림 I-4-3. ITU-T 연구그룹별 주요 표준화 내용 121

그림 I-4-4. 양자 키 분배 네트워크 개요 121

그림 I-4-5. ETSI 조직구조 127

그림 I-4-6. ISO/IEC JTC1 조직구조 129

그림 I-4-7. IEEE 조직구조 131

그림 I-4-8. TTA 표준화위원회 조직구조 134

그림 II-1-1. LuxQuanta의 상용 CV-QKD 모듈 150

그림 II-1-2. Transmitted Local Oscillator(TLO)-CV-QKD 152

그림 II-1-3. 에너지-시간 얽힘광자쌍을 이용한 고차원 QKD 실험 구성도 155

그림 II-1-4. 수동적 QKD 개념도 156

그림 II-1-5. 기기무관 QKD 161

그림 II-1-6. SD-QKD 네트워크 모델 및 인터페이스 기능 정의 165

그림 II-1-7. 양자키 전달 방안 166

그림 II-1-8. DARPA QKD 네트워크 구성도 168

그림 II-1-9. SECOQC 양자 키 분배 네트워크 구성도 169

그림 II-1-10. Tokyo UQCC 양자 키 분배 네트워크 구성도 170

그림 II-1-11. Madrid 양자 키 분배 네트워크 구성도 171

그림 II-1-12. 드론을 이용한 양자 키 분배 실험 176

그림 II-1-13. 빔 스플리터 기반 양자난수생성기 개요 177

그림 II-1-14. 방사선 붕괴 기반 양자난수 생성기 및 측정 방법 178

그림 II-1-15. 진공기반 연속변수 기반 양자난수 생성기 179

그림 II-1-16. Hadamard 게이트를 이용한 양자 난수 생성 방법 180

그림 II-1-17. 양자기술 기반 스트림 암호화 187

그림 II-1-18. (왼쪽) OpenQKD 베를린, (오른쪽) 마드리드 테스트베드 189

그림 II-1-19. Beijing-Shanghai 구간 설치된 백본 네트워크 개요도 191

그림 II-1-20. 오스트리아-중국 간 QKD 링크 구현 192

그림 II-1-21. DC-QNet 구성도 192

그림 II-1-22. ISO/IEC 23837-2 구성 196

그림 II-1-23. ISO/IEC 23837 표준화 진행 현황 197

그림 II-1-24. 양자 네트워크 단계 198

그림 II-1-25. 양자 메모리 큐비트를 고려한 3개 노드 양자 네트워크 구현 200

그림 II-1-26. 위상 인코딩 기반 one-way BB84 QKD 실험 개요도 204

그림 II-1-27. 간섭계 안정화를 적용한 위상 인코딩 기반 one-way BB84 QKD 실험 구성도 205

그림 II-1-28. Plug&Play BB84 QKD 시스템의 실험 구성도 206

그림 II-1-29. COW-QKD 시스템의 구조 208

그림 II-1-30. DPS-QKD 프로토콜 실험 개요도 208

그림 II-1-31. RRDPS-QKD의 실험 개요도 209

그림 II-1-32. RRDPS QKD 실험 구성도 209

그림 II-1-33. MDI-QKD의 실험 개요도 211

그림 II-1-34. MDI-QKD 실험 구성도 212

그림 II-1-35. TF-QKD 실험 개요도 213

그림 II-1-36. Mode-pairing QKD 개념도 214

그림 II-1-37. 광섬유 기반 MDI-QKD 시스템 217

그림 II-1-38. 2×N Plug&Play TF-QKD 네트워크 실험 개요도 217

그림 II-1-39. 양자 얽힘 218

그림 II-1-40. BBM92 프로토콜 218

그림 II-1-41. 위성 QKD 226

그림 II-1-42. IDQ 양자 난수 생성기 난수 생성 원리 228

그림 II-1-43. IDQ QRNG 제품과 고전적 TRNG의 성능 비교 228

그림 II-1-44. EYL QRNG 난수생성 원리 229

그림 II-1-45. 베타선을 이용한 양자난수생성기 230

그림 II-1-46. 양자중계기 동작 방식 231

그림 II-1-47. 양자 암호기술과 암호서비스의 상관관계 235

그림 II-1-48. GHZ 양자상태 236

그림 II-1-49. 비밀공유 양자원격전송 개념도 240

그림 II-1-50. 양자직접통신 구성도 241

그림 II-2-1. 양자 중력 센싱 기술 현황 비교표 249

그림 II-2-2. 미국 양자센서 로드맵 250

그림 II-2-3. 차세대 소형화 기술 연구 및 백팩 크기의 양자 중력센서개발 비전 251

그림 II-2-4. (왼쪽) 버밍엄 대학에서 개발 중인 양자중력센서, (오른쪽) 양자센서 로드맵 252

그림 II-2-5. 양자중력구배계를 이용한 지하공동 탐지 및 위치 측정 253

그림 II-2-6. SYRTE의 양자중력계 253

그림 II-2-7. Muquans사의 상용 양자중력계 254

그림 II-2-8. 항공기에 탑재한 양자중력계 실험 254

그림 II-2-9. 선박에 설치된 저온 원자중력계 255

그림 II-2-10. 원자중력계로 측정하여 작성된 중력지도 255

그림 II-2-11. 항공 탑재용 원자중력계의 사진과 중력지도 255

그림 II-2-12. (왼쪽) 양자중력구배계 사진, (오른쪽) 양자중력구배계 개념도 256

그림 II-2-13. 하노버 대학에서 연구한 원자칩 기반 중력계 상상도 257

그림 II-2-14. 훔볼트대에서 개발한 이동형 양자중력계 257

그림 II-2-15. NIM에서 개발한 양자중력계를 이용한 상대중력계 교정 258

그림 II-2-16. 휴대용 양자센서 개발 로드맵 259

그림 II-2-17. 기존 고전 중력계와 양자중력센서 감도 및 정밀도 비교 260

그림 II-2-18. 휴대용 원자간섭계의 활용 예시 261

그림 II-2-19. 도심의 지하구조물 탐지 262

그림 II-2-20. 버클리대에서 수행한 버클리힐즈의 중력 측정 연구 262

그림 II-2-21. 에트나 화산 정상 분화구 지역에 배치한 양자중력계 사진과 시간에 따른 중력 변화 측정 결과 263

그림 II-2-22. Sandia 국립연구소의 Dual-axis, high data-rate atom interferometer 264

그림 II-2-23. Cold-Atom accelerometer-gyroscope 265

그림 II-2-24. Phase II 프로토타입 개략도 265

그림 II-2-25. (왼쪽) 가속도계의 개략도 및 광섬유가 결합된 캐비티 프로토타입 (오른쪽) 광기계 가속도계의 그림 266

그림 II-2-26. Demonstration of Diamond Nuclear Spin Gyroscope 267

그림 II-2-27. Northrop Grumann에서 개발한 항법급 원자스핀 자이로 267

그림 II-2-28. 영국 국가양자기술프로그램의 양자센서 로드맵 268

그림 II-2-29. Imperial College London과 M Squared가 개발한 항법용 양자가속도계 269

그림 II-2-30. 프랑스에서 수행 중인 원자간섭계 연구 269

그림 II-2-31. 자이로스코프의 실험 원리 270

그림 II-2-32. 프랑스에 SYRTE에서 개발중인 원간섭계 기반 양자 가속도계/회전속도계 270

그림 II-2-33. 원자시계 분류 272

그림 II-2-34. 초고정밀 원자시계의 정확도 비교 272

그림 II-2-35. NIST에서 개발한 원자분수시계 사진 273

그림 II-2-36. NIST에서 Yb 광격자시계와 이동형 광격자 시계 사진 273

그림 II-2-37. NIST에서 개발한 CSAC 기술 274

그림 II-2-38. NIST-on-a-Chip 프로그램을 통해 기초 기술이 구현된 광주파수 합성칩 개념도 275

그림 II-2-39. NIST에서 개발된 광도파로와 결합된 Rb 증기셀 연구 275

그림 II-2-40. 유럽에서 발간된 Quantum Manifesto의 양자기술 개발을 위한 타임라인 276

그림 II-2-41. 독일에서 발표한 양자기술 로드맵 277

그림 II-2-42. 독일 PTB의 Th-229 이온 트랩장치 278

그림 II-2-43. 스위스의 CSEM에서 개발한 판상형 웨이퍼 레벨 패키지 기반의 칩스케일 원자시계 278

그림 II-2-44. 양자 시간·주파수 센서 활용 분야 279

그림 II-2-45. 기본 단위와 기본물리상수 연관도 및 정확도 수준 279

그림 II-2-46. 레벨 다이어그램 및 실험 개략도 281

그림 II-2-47. GRIN 렌즈, 광섬유 페룰, Cs 원자증기셀 및 슬리브를 이용한 광섬유 결합형 원자증기셀 281

그림 II-2-48. 광섬유 연결형 원자증기셀을 이용한 전기장 측정 실험 사진 282

그림 II-2-49. (왼쪽) 양자전기장 센서와 믹서를 이용한 위상 측정 장치도 (오른쪽) 광검출기 감지 신호 282

그림 II-2-50. (왼쪽) 양자전기장 센서 기반 방향탐지 기술 개념도 (오른쪽) 실제 방향탐지 실험 사진 283

그림 II-2-51. 전자파 방향탐지 측정 결과 283

그림 II-2-52. DARPA에서 연구 중인 고감도 광대역 무선 주파수 양자수신기의 QA 프로그램 개념도 283

그림 II-2-53. 적설량, 빙상 역학, 강수량 등 지구 수자원 관측을 위한 위성탑재 리드버그 레이더 개념도 284

그림 II-2-54. 원자광학 형광을 사용한 실시간 근거리 테라헤르츠 이미징 285

그림 II-2-55. 초고속 THz 비디오 286

그림 II-2-56. 기존 수신기와 비교한 양자전기장 센서의 장점 및 한계 287

그림 II-2-57. 주파수에 따른 양자전기장 센서 측정 감도와 수신부 크기 비교 287

그림 II-2-58. 미국 양자센서 개발 사례 288

그림 II-2-59. 미국 Rydberg Technologies사 홈페이지 공개 내용 289

그림 II-2-60. 미국 기업들이 판매 중인 소형 상용 원자자력계 291

그림 II-2-61. 다이아몬드 NV 센터 기반의 소형 양자자기장 센서 291

그림 II-2-62. 소형 양자자력계를 이용한 Wearable 뇌자도 이미징 시스템 개발 발전상 291

그림 II-2-63. 스위스 Qnami, Qzabre에서 제작 및 판매 중인 다이아몬드 스캐닝 프로브와 나노 자기장 이미징 스캐너 292

그림 II-2-64. 원자자력계를 이용한 무인 드론 기반 지뢰 탐지 연구 293

그림 II-2-65. 중국 CIQTEK의 다이아몬드 NV 센터 기반 나노 자기장 이미징 스캐너 293

그림 II-2-66. 나노/마이크로미터 양자 MRI 개념도 294

그림 II-2-67. 양자자력계의 국방 분야 활용 예시 294

그림 II-2-68. 고분해능 양자자기장 이미징을 통해 반도체와 배터리의 결함 분석 및 첨단 산업 활용 예시 295

그림 II-2-69. 양자 고스트 이미징 기술 295

그림 II-2-70. (a) 양자비선형 간섭계 실험 장치도, (b) 근적외선광과 중적외선광의 간섭 이미지 296

그림 II-2-71. 양자 OCT 기술 개발 통한 깊이 정보 토모그래피 이미징 296

그림 II-2-72. 양자 분광 센서 기술 통한 메탄 가스(CH₄) 이산화질소(N₂O) 가스 고감도 검출 297

그림 II-2-73. (위) 결정 초격자를 갖는 비선형 간섭계, (아래) 가스감지실험 간섭무늬 분석 결과 297

그림 II-2-74. (왼쪽) 실험적 이미지, (오른쪽) 실험 장치도 298

그림 II-2-75. 단일 방출체 기반 양자이미징 기술 298

그림 II-2-76. 얽힘 이광자 흡수 양자 이미징 기술 개발 통한 암세포 이미징 299

그림 II-2-77. 스텔스 비행기 탐지 스파이 위성 관련 중국 사례 299

그림 II-2-78. 양자 상관관계 기반 이미징 기술 300

그림 II-2-79. 양자현미경을 통한 생체 시료 센싱 기술 300

그림 II-2-80. 양자 라이다 신호대잡음비 향상 기술 301

그림 II-2-81. 양자조명 대상 물체 이미지 301

그림 II-2-82. 제브라피시 생체 시료의 양자 이미징 302

그림 II-2-83. 4-모드 얽힌 압축 상태를 이용한 분산 양자 센싱 실험 303

그림 II-2-84. 6개의 얽힌 광자를 이용한 분산 위상 추정 실험 304

그림 II-2-85. 얽힌 스핀 압축 원자 상태를 이용한 센싱의 원자 센싱 절차 304

그림 II-2-86. 양자 암호 네트워크를 이용한 지진파 센싱 305

그림 II-2-87. 적응 제어 방식을 이용한 다중 위상 정밀도 실험 305

그림 II-2-88. 광학 매개 증폭기를 이용한 양자 조명 실험 306

그림 II-2-89. 디지털 수신기를 이용한 마이크로파 양자 조명 307

그림 II-2-90. 광자 수 측정을 이용한 양자 리딩(Quantum reading) 실험 307

그림 II-2-91. 극저온에서 광학 매개 증폭기 방법을 이용한 양자 조명 실험 308

그림 II-2-92. KRISS에서 개발 중인 양자중력센서 310

그림 II-2-93. KRISS의 양자중력센서 성능 비교표 310

그림 II-2-94. KRISS의 개발중인 원자분수방식의 양자중력센서 311

그림 II-2-95. 양자중력센서 소형화 핵심기술 개념도 및 사진 311

그림 II-2-96. 양자중력센서 적용 분야 312

그림 II-2-97. 초정밀 無-위성 항법 시스템 개념도 313

그림 II-2-98. KRISS에서 개발한 원자시계 315

그림 II-2-99. 개발된 초소형 Chip-Scale 원자시계 317

그림 II-2-100. Chip-Scale 원자시계 기술의 파급 분야 317

그림 II-2-101. KRISS와 ㈜넵코어스가 공동으로 개발한 소형 고정밀 원자시계 318

그림 II-2-102. 칩 상에서 제작된 원반형 실리카 광공진기 320

그림 II-2-103. 양자자기장 센서의 대표적인 예 322

그림 II-2-104. 양자자기장 센서 활용 예시 324

그림 II-2-105. N00N상태를 이용한 다중 위상 센싱 327

그림 II-2-106. 국내 양자센서 기술현황 및 국가 지원 방식(안) 328

그림 II-2-107. 국내 양자센서 발전 전망도 329

그림 II-3-1. (왼쪽) Google의 Sycamore 프로세서 (오른쪽) IBM의 Eagle 프로세서 큐비트 레이아웃 337

그림 II-3-2. (위) 트랜스몬 큐비트 회로도 및 이미지 (아래) 플럭소니움 큐비트 회로도 및 이미지 340

그림 II-3-3. 오류정정 코드 크기에 따른 논리 큐비트의 오류 발생률 감소 346

그림 II-3-4. 알루미늄 동축케이블로 연결된 양자프로세서 모듈 351

그림 II-3-5. 확장형 실리콘 큐비트를 위한 Intel - QuTech 투자 협약 352

그림 II-3-6. 양자게이트의 물리적 구현을 위한 제어신호 예시 356

그림 II-3-7. 학계연구소 커스텀 공정을 이용한 반도체 스핀 큐비트 소자 359

그림 II-3-8. 프랑스 CEA 중심의 유럽 연구소 컨소시엄의 확장형 반도체 양자프로세서 로드맵 360

그림 II-3-9. 마이크로 포획 장치 364

그림 II-3-10. (왼쪽) IonQ에서 달성한 29개 알고리듬 큐비트, (오른쪽) Quantinuum의 양자 부피 달성 경과 366

그림 II-3-11. 양자컴퓨터의 확장을 위한 다양한 큐비트 개별 제어 방법 368

그림 II-3-12. 이온 포획 기반 양자컴퓨터의 확장 아이디어 370

그림 II-3-13. 양자컴퓨터의 활용이 예상되는 분야와 그 내용 370

그림 II-3-14. 양자광원의 분류에 따른 인코딩 방법과 주요 성능 지표 371

그림 II-3-15. (왼쪽) AlN 비선형 물질로 나노 공진기를 제작해 광자쌍을 생성한 결과... 373

그림 II-3-16. (왼쪽) 프랑스 CNRS 연구소에서 개발한 양자점 기반 단일광자 광원... 374

그림 II-3-17. (왼쪽) 일본 NTT에서 개발한 PPLN 도파로 기반 압축광원... 374

그림 II-3-18. 미국 NIST에서 개발한 검출 효율 98%의 초전도 나노와이어 단일광자 검출기 376

그림 II-3-19. (왼쪽) 미국 예일대학교, (오른쪽) 독일 Munster 대학교에서 개발한 나노포토닉스에 집적화한... 376

그림 II-3-20. 이탈리아 CNR 연구소와 네덜란드 Eindhoven University of Technology에서 공동으로 개발한,... 377

그림 II-3-21. 최고 수준 초전도 단일광자 검출기의 광자 개수 검출 성능 비교 377

그림 II-3-22. 한국표준과학연구원의 6 광자 양자정보 실험 장치 378

그림 II-3-23. (위) 중국 USTC의 12 광자 양자얽힘 생성 실험 장치... 379

그림 II-3-24. (위) 중국 USTC의 양자점 단일광자를 이용한 20 광자 인풋 14 광자 보존 샘플링 실험 장치... 380

그림 II-3-25. 4광자를 이용해 분자의 진동스펙트럼을 시뮬레이션하는 실험 장치와 실험 결과 382

그림 II-3-26. (왼쪽) 중국 USTC의 가우시안 보존 샘플링 실험 장치... 382

그림 II-3-27. Quandela에서 개발한 단일광자 기반 6 큐비트 양자컴퓨터 383

그림 II-3-28. 단일 스핀들의 ¹²C 농도에 따른 결맞음 시간 비교 384

그림 II-3-29. 이온 주입 후 Praseodymium Color Center Array의 형광 이미지 385

그림 II-3-30. 나노 패터닝 기술 활용 여부에 따른 나노필라 형태 구조물 제작의 차이점에 대한 도식 386

그림 II-3-31. Dynamical Decoupling 펄스 개수에 따른 결맞음 특성 변화 그래프 387

그림 II-3-32. 다이아몬드 스핀을 이용한 분산형 양자정보 처리를 위한 아키텍쳐 모식도 388

그림 II-3-33. 시간에 따른 핵스핀 메모리 신뢰성 그래프 389

그림 II-3-34. 오류내성을 가진 논리 큐비트 기반 다이아몬드 양자 프로세서 모식도 390

그림 II-3-35. 상온 Single Shot Readout 측정 방법 및 실시간 핵스핀 상태 변화 그래프 391

그림 II-3-36. 레이저 주파수에 따른 형광 스펙트럼과 시간에 따른 변화 그래프 391

그림 II-3-37. NV-이온화와 회복 프로세스를 통한 Charge-Carrier 생성 과정 모식도 392

그림 II-3-38. NV 센터 Pair 모식도 393

그림 II-3-39. NV 센터와 주변 ¹³C 원자핵스핀 간 상호작용 모식도 394

그림 II-3-40. 두 개의 NV 센터 큐비트를 이용한 장거리 양자얽힘 생성 실험 모식도 395

그림 II-3-41. 오류정정 큐비트 개요 400

그림 II-3-42. 양자 연산 기술을 이용한 양자 메트롤로지 401

그림 II-3-43. 리드버그 양자 연산시스템으로 구현한 dipolar XY model 402

그림 II-3-44. 리드버그 상호작용을 이용한 spin squeezed state 형성 403

그림 II-3-45. 리드버그 상호작용을 이용한 스핀 스쿼징 403

그림 II-3-46. (a) 주파수 조정 가능한 트랜스몬의 SEM 이미지... 412

그림 II-3-47. 4K 극저온 양자제어 칩 413

그림 II-3-48. 스핀 큐비트용 주요 반도체 소재의 단면도 415

그림 II-3-49. 반도체 스핀 큐비트 소자의 모식도 417

그림 II-3-50. 반도체 스핀 큐비트 소장 공정 흐름도 418

그림 II-3-51. (왼쪽) 양자점 소자 배열의 광학현미경 사진... 418

그림 II-3-52. 대표적인 양자소자용 재료의 thermal budget 419

그림 II-3-53. 금속/반도체 계면의 팽창계수 차이에 따른 스트레인의 모식도 419

그림 II-3-54. 양자컴퓨터 계층별 인터페이스와 IBM의 양자컴퓨터 422

그림 II-3-55. 기존 마이크로 프로세서와 양자프로세서의 소자 수와 외부 I/O핀 수 비교 423

그림 II-3-56. (a), (b) Paul 포획 장치의 예시 (c), (d) 다중 전극들을 가지며 표면 위에서 포획하는 장치 425

그림 II-3-57. 국내에서 사용 중인 매크로 포획 장치들 426

그림 II-3-58. (a) 서울대에서 개발한 반도체 칩 기반의 이온 포획 장치 사진... 426

그림 II-3-59. (왼쪽) KRISS와 (오른쪽) 미국 일리노이 주립대학에서 개발한 시간 다중화... 429

그림 II-3-60. (왼쪽) 고려대에서 개발한 양자점 기반 단광자 광원... 430

그림 II-3-61. (위) KAIST에서 개발한 압축광 기반 클러스터 상태 생성 장치... 431

그림 II-3-62. ㈜우리로에서 상용화에 성공한 InGaAs APD 기반 단일광자 검출 소자 432

그림 II-3-63. (위) KIST에서 구현한 집적광학계 기반 양자간섭 실험... 433

그림 II-3-64. KIST에서 구현한 양자광학 양자 시뮬레이터와 이원자 분자의 바닥에너지 계산 결과 434

그림 II-3-65. 한국공학대학교가 보유한 단결정 다이아몬드 성장용 CVD 장비 435

그림 II-3-66. 구축 중인 초고진공 단결정 다이아몬드 성장용 CVD 장비 435

그림 II-3-67. KIST에서 개발한 다이아몬드 나노구조물을 이용한 NV 센터 광자 포집효율 증대 구조물 437

그림 II-3-68. 2023년 퀀텀코리아에서 공개한 5큐비트 다이아몬드 NV 센터 기반 양자컴퓨터 438

그림 II-3-69. 공초점 현미경 시스템 모식도와 실물 사진 438

그림 II-3-70. 초점 현미경의 다이아몬드 샘플과 자기장 및 마이크로웨이브 인가 방법 439

그림 II-3-71. 다이아몬드 NV 센터 기반 양자컴퓨터 제어 프로그램 439

그림 II-3-72. 다이아몬드 NV 센터 부근 질소 및 탄소동위체를 포함한 격자 모형 440

그림 II-3-73. 다이나믹 디커플링 시퀀스와 반복 주기에 따른 중첩 시간 증가 확인 그래프 441

그림 II-3-74. 다이나믹 디커플링 결과 441

그림 II-3-75. 핵스핀 초기화 전후 NV 센터의 Ramsey 신호 변화 442

그림 II-3-76. 근접한 두 개의 NV 센터 간의 결합 모식도 443

그림 II-3-77. NV 센터 주변의 핵스핀 모식도 444

그림 II-3-78. 광자를 이용한 큐비트 시스템의 확장 445

그림 II-3-79. 리드버그 원자 배열로 구성한 platonic graph 451

그림 III-1-1. 양자산업 생태계 가치사슬(양자통신) 489

그림 III-1-2. QKD를 이용한 통신망 구성도 490

그림 III-1-3. 유사 단일광자 생성 개념도 491

그림 III-1-4. 포아송(Poisson) 분포 492

그림 III-1-5. BB84 프로토콜 예시 493

그림 III-1-6. 유선 2-Way 방식 위상제어를 이용한 BB84 프로토콜 장비구현 예시 493

그림 III-1-7. 후처리 흐름도 495

그림 III-1-8. 반도체 레이저 다이오드 기본 구성도 496

그림 III-1-9. APD의 두 모드(Linear and Geiger Mode) 498

그림 III-1-10. 가이거 모드(Geiger mode)와 게이트 모드(Gate mode) 498

그림 III-1-11. InP 기판 499

그림 III-1-12. 실리카 PLC 웨이퍼 500

그림 III-1-13. (a) 실리콘 결정 구조, (b) 실리콘 잉곳과 웨이퍼,... 501

그림 III-1-14. (왼쪽) LiNbO₃의 분자구조, (오른쪽) 웨이퍼 502

그림 III-1-15. 초전도 소재 이용한 단일광자 검출기 작동 원리 503

그림 III-1-16. Meander 구조의 초전도 소재 504

그림 III-1-17. SMF 클래딩 규격 505

그림 III-1-18. 실리카 기반 SMF의 파장에 따른 손실 특성 505

그림 III-1-19. SMF의 구조 506

그림 III-1-20. 레이저 출력 방향에 따른 분류 507

그림 III-1-21. 연속 발진 모드와 펄스 발진 모드의 시간에 따른 출력 파워 508

그림 III-1-22. LD의 구조 508

그림 III-1-23. III-V족 화합물 반도체 격자 상수 vs 밴드갭 에너지 509

그림 III-1-24. III-V족 화합물 반도체 기반 단일광자 검출소자 511

그림 III-1-25. 빛 진행 방향과 전압이 가해지는 방향에 따른 포켈 셀 분류 512

그림 III-1-26. 음향 광학 변조기의 빛 투과 특성 513

그림 III-1-27. 전기 광학 변조기의 진폭변조 방식 514

그림 III-1-28. 가변광감쇄기의 광출력 파워 변경 방식 515

그림 III-1-29. 광섬유 기반 VOA 516

그림 III-1-30. MEMS 기반 VOA 516

그림 III-1-31. 광반도체 공정으로 제작된 광도파로 소자 예시 517

그림 III-1-32. 마하 젠더 간섭계 구조 518

그림 III-1-33. 광섬유 구조를 이용한 마이켈슨 간섭계 518

그림 III-1-34. FRM이 부착되어 제작된 마이켈슨 간섭계 519

그림 III-1-35. QKD 장치 구성(2-Way 방식 예) 521

그림 III-1-36. 주요 QKD 장비 예 521

그림 III-1-37. 양자암호통신 네트워크 구성도 522

그림 III-1-38. IDQ의 QRNG 개념도 525

그림 III-1-39. 반투명 거울을 이용한 QRNG 개념도 525

그림 III-1-40. 이와이엘의 방사성 동위원소를 이용한 QRNG 개념도 526

그림 III-1-41. 이와이엘의 비화단말기 529

그림 III-1-42. 이와이엘의 구간 암호화 장치 530

그림 III-1-43. 옥타코의 지문인식 카드 'EzQuant' 530

그림 III-2-1. 양자산업 생태계 가치사슬(양자센싱) 535

그림 III-2-2. (왼쪽) 세슘 앰풀, (오른쪽) 알칼리 메탈 디스펜서 539

그림 III-2-3. (왼쪽) 시트 형태 자기 차폐 합금, (오른쪽) 다양한 형태의 자기차폐 합금 540

그림 III-2-4. 레이저 다이오드 541

그림 III-2-5. gMOT 개념도와 사진 544

그림 III-2-6. 제작된 MEMS 증기셀 구조와 사진 551

그림 III-2-7. 기존 전기장센서와 양자 전기장센서 비교 554

그림 III-2-8. (왼쪽) 양자 전기장센서, (오른쪽) 전통적 전자파 수신기의 일반적 구성 554

그림 III-2-9. (왼쪽) 원자를 리드버그 상태로 들뜨게 하는 과정... 555

그림 III-2-10. 이상적인 상황에서 투과된 조사광에 의한 투과 스펙트럼 556

그림 III-2-11. 실린더형 원자증기셀 558

그림 III-2-12. 조사광 및 분석광용 레이저 559

그림 III-2-13. SERF-OPM 시스템 구성 564

그림 III-2-14. 다이아몬드 NV 센서 구성 566

그림 III-2-15. DD 펄스열을 이용한 AC 자기장 센싱 기술 568

그림 III-2-16. Type 1b 단결정 다이아몬드 569

그림 III-2-17. Electronic-grade 단결정 다이아몬드 570

그림 III-2-18. Electronic-grade 단결정 다이아몬드 570

그림 III-2-19. MEMS 증기셀 제품 571

그림 III-2-20. 자기차폐 챔버 572

그림 III-2-21. High index 반구 렌즈 574

그림 III-2-22. DPSS 532 nm 레이저 575

그림 III-2-23. Microwave 생성기 576

그림 III-2-24. High-speed Timing Generator 578

그림 III-2-25. 양자광학 이미징 기술의 분류 및 구성요소 581

그림 III-2-26. (왼쪽) 서브-샷-노이즈 양자 이미징, (오른쪽) 양자 고스트 이미징 원리 모식도 581

그림 III-2-27. 자발적 매개 하향변환 및 위상정합 조건 582

그림 III-2-28. 비선형 크리스탈 종류에 따른 자발적 매개 하향변환의 구분 583

그림 III-2-29. 비선형 크리스탈의 종류에 따른 굴절률 타원체(Index ellipsoid) 표현 584

그림 III-2-30. 비선형 크리스탈 기반 광자쌍 광원 생성 방법의 구분 585

그림 III-2-31. 단일 방출체 광원 생성원리 586

그림 III-2-32. (a) 준위상정합을 위한 비선형 크리스탈의 분극반전 영역 및 격자주기... 589

그림 III-2-33. 반도체 양자점 단면 모식도 590

그림 III-2-34. 독일 QuTools의 Entanglement Demonstrator 592

그림 III-2-35. 중국 QuantumCTek의 편광 얽힘 광자쌍 발생기 593

그림 III-2-36. 스위스 IDQ의 id350 PPNL 광자쌍 광원 593

그림 III-2-37. 프랑스 AUREA의 얽힘 광자 광원 593

그림 III-2-38. 글로벌 마켓 Thorlabs에서 판매되고 있는 광자쌍 광원 594

그림 III-2-39. OZ Optics에서 판매되고 있는 다양한 양자광원 594

그림 III-2-40. 미국 Qubitekk의 얽힘광자 광원 모듈 QBTK001 595

그림 III-2-41. 싱가포르 S-fifteen Instruments의 얽힘광자 광원 모듈 EPPS-O 595

그림 III-2-42. (왼쪽) Quandela, (오른쪽) Sparrow Quantum의 단일광자 광원 596

그림 III-2-43. Quandela Stand-alone 단일광자 광원 시스템 Prometheus 597

그림 III-2-44. 양자 광자쌍 이용한 광시야 기반 서브-샷-노이즈 양자현미경 기술 598

그림 III-2-45. 압축광 이용한 콘포컬 기반 서브-샷-노이즈 양자현미경 기술 599

그림 III-2-46. HOM 간섭 이용한 신호대잡음비 향상 양자현미경 600

그림 III-2-47. 생체 시료 이미징 신호대잡음비 및 분해능 향상 양자현미경 600

그림 III-2-48. 고속(video-rate) 미관측 광자 양자 이미징 시스템 601

그림 III-2-49. 얽힘 간섭 기반 양자 라이다 통한 신호대잡음비 향상 기술 601

그림 III-2-50. 양자 고스트 이미징 기술 602

그림 III-2-51. 광자 상관관계 기반 양자 라이다 잡음 제거 기술 602

그림 III-3-1. 양자산업 생태계 가치사슬(양자컴퓨팅) 610

그림 III-3-2. Low Noise Factory사의 LNF-LNC4_8C 615

그림 III-3-3. Quantuware사의 Crescendo TWPA 616

그림 III-3-4. Low Noise Factory사의 Dual Junction Isolator/Circulator 617

그림 III-3-5. K&L Microwave사의 Tubular Low-pass Filter 618

그림 III-3-6. Quantum Microwave사의 IF filter, QMC-CRYOIRF-002 619

그림 III-3-7. (왼쪽) BlueFors사의 LD400, (오른쪽) BlueFors사의 XLD1000s 622

그림 III-3-8. Zurich Instruments사의 HDAWG 623

그림 III-3-9. Keysight사의 E8257D 624

그림 III-3-10. (왼쪽) Zurich Instruments사의 SHFQC, (오른쪽) Keysight사의 Quantum Control System 625

그림 III-3-11. 반도체 스핀 큐비트용 실리콘 웨이퍼 예시 630

그림 III-3-12. Cosmic Microwave Technology사의 CITLF2 632

그림 III-3-13. Delft-circuits사의 Cri/oFlex-1 -3 633

그림 III-3-14. Intel사의 Horse Ridge 634

그림 III-3-15. Oxford Instruments사의 Triton Dilution Refrigerator 635

그림 III-3-16. AnaPico사의 APMS40G-4 637

그림 III-3-17. Zurich Instruments사의 HDAWG 638

그림 III-3-18. Quantum Machines사의 OPX+ 638

그림 III-3-19. Quantum Machines사의 Octave 639

그림 III-3-20. 온칩 실리콘 도파로를 이용한 구별 불가능한 양자광원 구현 652

그림 III-3-21. 광섬유를 이용한 사광자 혼합 653

그림 III-3-22. 질화 실리콘에 집적화된 가시광선 양자 광원 654

그림 III-3-23. 리튬 나이오베이트 박막 기반 광소자 655

그림 III-3-24. 질화 알루미늄 기반 전기변조 소자 656

그림 III-3-25. 탄탈라 소재 기반 저손실 광소자 657

그림 III-3-26. 4μm 광섬유와 광도파로 커플링 후 패키징한 소자 658

그림 III-3-27. 대표적인 광학부품 제작 및 판매 회사인 Thorlabs에서 판매 중인 광 분할기 659

그림 III-3-28. PPLN을 이용한 SPDC 개략도 660

그림 III-3-29. Thorlabs에서 판매 중인 얽힘 광원 생성장비 661

그림 III-3-30. 나노와이어를 이용한 단일광원 검출 개략도 661

그림 III-3-31. Time Tagger를 이용한 측정 예시 662

그림 III-3-32. APD를 패키징한 모듈 663

그림 III-3-33. 파운드리 서비스 가능한 모듈 664

그림 III-3-34. 실리콘 파운드리 서비스 예시 665

그림 III-3-35. 리튬 나이오베이트 파운드리 서비스 현황 666

그림 III-3-36. 탄탈라 파운드리 서비스 가능 제품군 667

그림 IV-1-1. 양자통신 연도별 논문 수(2016~2020년) 709

그림 IV-1-2. 양자통신 기관별 & 한국 논문 수(2016~2020년) 711

그림 IV-1-3. 양자통신 연도별 논문 게재 동향(2010~2020년) 712

그림 IV-1-4. 양자센서 연도별 논문수(2016~2020년) 716

그림 IV-1-5. 양자센서 기관별 논문수(2016~2020년) 719

그림 IV-1-6. 양자센서 연도별 논문 게재 동향(2010~2020년) 720

그림 IV-1-7. 양자컴퓨터 연도별 논문수(2016~2020년) 723

그림 IV-1-8. 양자컴퓨팅 기관별 논문수(2016~2020년) 726

그림 IV-1-9. 양자컴퓨터 연도별 논문 게재 동향(2010~2020년) 727

그림 IV-2-1. 양자기술 분야 국가별 출원 특허 수(2014~2020년) 734

그림 IV-2-2. 양자기술의 연도별 출원 건수(2002~2021년) 736

그림 IV-2-3. 양자기술 분야 출원인별 국내외 출원 특허 수(2014년~2020년) 738

그림 IV-2-4. 산업 분야별 전체 기술의 연도별 특허출원 건수(2002~2021년) 741

그림 IV-2-5. 산업 분야별 전체 기술 및 양자기술의 이전 기간 대비 출원 증가율(2002~2021년) 742

그림 IV-2-6. 양자통신 연도별 특허출원 동향 및 국가별 특허 점유율 744

그림 IV-2-7. 양자통신 분야 국가별 특허 증가율 745

그림 IV-2-8. 양자통신 분야 국가별 특허 점유율 746

그림 IV-2-9. 양자통신 분야 출원 특허 수(2014~2020년) 747

그림 IV-2-10. 양자통신 분야 상위 5개국 연도별 출원 특허 수 748

그림 IV-2-11. 양자통신의 연도별 출원 건수(2002~2021년) 749

그림 IV-2-12. 양자통신 분야 주요 출원인 및 출원 건수(2010~2019년) 750

그림 IV-2-13. 양자통신 세부 분야 출원인별 출원 특허 수(2014~2020년) 751

그림 IV-2-14. 양자통신 분야 국내 출원인별 출원 특허 수(2014~2020년) 752

그림 IV-2-15. 양자통신 분야 국가별 외국인 출원 비중 753

그림 IV-2-16. 양자통신 분야 국가별 IP4 출원 비중 754

그림 IV-2-17. 양자통신 분야 국가별 HHI(2010~2019년) 755

그림 IV-2-18. 양자통신 분야 출원인 국적별 PII 및 PFS(2010~2019년) 755

그림 IV-2-19. 양자통신 분야 기술시장 성장단계(2010~2019년) 756

그림 IV-2-20. 양자센싱·계측 분야 연도별 특허출원 동향 및 국가별 특허 점유율 759

그림 IV-2-21. 양자센싱·계측 분야 국가별 특허 증가율 760

그림 IV-2-22. 양자센싱·계측 분야 국가별 특허 점유율 760

그림 IV-2-23. 양자센싱·계측 분야 출원 특허 수(2014~2020년) 761

그림 IV-2-24. 양자센싱·계측 분야 상위 5개국 연도별 출원 특허 수 763

그림 IV-2-25. 양자센싱의 연도별 출원 건수(2002~2021년) 763

그림 IV-2-26. 양자센싱·계측 분야 주요 출원인 및 출원 건수(2010~2019년) 765

그림 IV-2-27. 양자센싱·계측 분야의 세부 분야 출원인별 출원 특허 수(2014~2020년) 766

그림 IV-2-28. 양자센싱·계측 분야 국가별 외국인 출원 비중 768

그림 IV-2-29. 양자센싱·계측 분야 국가별 IP4 출원 비중 768

그림 IV-2-30. 양자센싱·계측 분야 국가별 HHI(2010~2019년) 769

그림 IV-2-31. 양자센싱·계측 분야 출원인 국적별 PII 및 PFS(2010~2019년) 769

그림 IV-2-32. 양자센싱·계측 분야 기술시장 성장단계(2010~2019년) 770

그림 IV-2-33. 양자컴퓨팅 분야 연도별 특허출원 동향 및 국가별 특허 점유율 772

그림 IV-2-34. 양자컴퓨팅 분야 국가별 특허 증가율 773

그림 IV-2-35. 양자컴퓨팅 분야 국가별 특허 점유율 774

그림 IV-2-36. 양자컴퓨팅 분야 출원 특허 수(2014~2020년) 775

그림 IV-2-37. 양자컴퓨팅 분야 상위 5개국 연도별 출원 특허 수 776

그림 IV-2-38. 양자컴퓨팅의 연도별 출원 건수(2002~2021년) 777

그림 IV-2-39. 양자컴퓨팅 분야 주요 출원인 및 출원 건수(2010~2019년) 778

그림 IV-2-40. 양자컴퓨팅 세부 분야 출원인별 출원 특허 수(2014~2020년) 779

그림 IV-2-41. 양자컴퓨팅 분야 국가별 외국인 출원 비중 781

그림 IV-2-42. 양자컴퓨팅 분야 국가별 IP4 출원 비중 782

그림 IV-2-43. 양자컴퓨팅 분야 국가별 HHI(2010~2019년) 782

그림 IV-2-44. 양자컴퓨팅 분야 출원인 국적별 PII 및 PFS(2010~2019년) 783

그림 IV-2-45. 양자컴퓨팅 분야 기술시장 성장단계(2010~2019년) 784

그림 IV-2-46. 양자기술 특허의 세부 기술별 IP5 국가와 PCT 등록 비중(2002~2021년) 786

그림 IV-3-1. 기관유형별 2023년 국내 전체 양자기술 전문인력 현황(학계, 2022년 기준) 793

그림 IV-3-2. 기관유형별 2023년 국내 전체 양자기술 핵심인력 현황(학계, 2022년 기준) 793

그림 IV-3-3. 2023년 국내 산업계 양자기술 전문인력 현황(중복 허용) 794

그림 IV-3-4. 기술분야별 2023년 국내 산업계 양자기술 전문인력 현황 794

그림 IV-3-5. 2023년 국내 연구계 양자기술 전문인력 현황(중복 허용) 795

그림 IV-3-6. 기술분야별 2023년 국내 연구계 양자기술 전문인력 현황 796

그림 IV-3-7. 국내 학계 양자기술 전문인력 현황(2022년 기준) 796

그림 IV-3-8. 학위별 국내 학계 양자기술 전문인력 현황(2022년 기준) 797

그림 IV-3-9. 기술분야별 국내 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033)(종합) 798

그림 IV-3-10. 기술분야별 국내 산업계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 799

그림 IV-3-11. 기술분야별 국내 산업계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 비율 800

그림 IV-3-12. 학위별 국내 산업계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 비율 800

그림 IV-3-13. 기술분야별 국내 산업계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 학위별 비율 801

그림 IV-3-14. 기술분야별 국내 연구계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 802

그림 IV-3-15. 기술분야별 국내 연구계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 비율 803

그림 IV-3-16. 학위별 국내 연구계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 비율 803

그림 IV-3-17. 기술분야별 국내 연구계 양자기술 전문인력 소요전망(2024~2033) 학위별 비율 804

그림 IV-3-18. 향후 연간 국내 학계 양자기술 전문인력 배출전망(2022년 기준) 805

그림 IV-3-19. 주요 학과별 연간 양자기술 전문인력 배출전망(석·박사)(2022년 기준) 806

그림 V-2-1. 양자보안 솔루션 53개 기업 824

그림 V-2-2. 중국의 묵자(Micius)호 양자통신 및 과정 826

그림 V-2-3. 드론용 양자암호화 모듈(케이씨에스) 828

그림 V-2-4. 얽힘 기반 양자네트워크 환경(NASA) 830

그림 V-2-5. 국내외 상용 양자 키 분배 시스템 소형화 동향 831

그림 V-2-6. EYL 개발 초소형 암호칩과 퀀텀크립토칩 832

그림 V-2-7. 양자암호통신을 포함한 양자인터넷 개념도 833

그림 V-2-8. 테라헤르츠 주파수 범위의 단거리 무선 통신용 칩 규모 시스템 835

그림 V-2-9. DARPA와 SECOQC 양자네트워크 836

그림 V-2-10. 중국 양자 백본 네트워크 및 유무선 양자암호 시험망 837

그림 V-2-11. 국내 양자통신 현황(KT, SK텔레콤) 838

그림 V-2-12. 양자암호통신 테스트베드 구축현황 838

그림 V-2-13. 양자암호 적용 사례(LG유플러스) 839

그림 V-2-14. 퀀텀코리아 엔드투엔드 데이터 플랫폼 841

그림 V-2-15. IP카메라 해킹 및 양자기술 기반 보안문제 차단 개발 842

그림 V-2-16. 양자가 가져올 미래 공장 843

그림 V-2-17. 실시간 압연기 스핀들 응력 모니터링 체계(포스코) 844

그림 V-2-18. 클라우드 기반 P-HIS 846

그림 V-2-19. 양자암호통신 클라우드 의료서비스 구성도 847

그림 V-2-20. 의료 사이버 보안 시스템 구조 모델 848

그림 V-2-21. 미국 금융망 양자통신 적용 사례 850

그림 V-2-22. 블록체인과 양자컴퓨팅 비교 851

그림 V-2-23. 미국 아마존 배송 드론 및 로봇 852

그림 V-2-24. 한국 물류 사각지대 운영 드론 서비스 모델 853

그림 V-2-25. 양자인터넷의 네트워크 계층 854

그림 V-2-26. 양자 환경 구축을 위한 전문 계측 장비군(Keysight) 856

그림 V-3-1. 양자센싱의 주요 산업 적용 영역 860

그림 V-3-2. 영국 양자기술 산업 생태계 관련 주요기업 862

그림 V-3-3. 양자센서의 산업화 동향 863

그림 V-3-4. 원자스핀 자이로스코프 864

그림 V-3-5. 자기장을 이용한 탐지 체계 866

그림 V-3-6. RF와 마이크로파 센서 866

그림 V-3-7. 해외 양자 이미징 센서 적용 사례 867

그림 V-3-8. 무선 주파수 통신 양자 센서(US ARMY) 868

그림 V-3-9. 양자레이더 원리 및 스텔라 탐지 모식도와 영상 869

그림 V-3-10. 양자라이다를 이용한 파이프(오른쪽)의 3D 이미지와 물 속에 잠긴 파이프의 라이다로 측정한 영상(왼쪽) 870

그림 V-3-11. 양자항법장치 수송용 컨테이너(우)와 양자항법장치(좌) 871

그림 V-3-12. 전 세계 우주 감시 네트워크 872

그림 V-3-13. OLED 기술 적용 양자 센서 873

그림 V-3-14. 자기장과 온도를 정밀측정할 수 있는 다이아몬드 양자센서 874

그림 V-3-15. 양자센싱 기술 응용(배터리/반도체 검사) 875

그림 V-3-16. 양자기반 가스 누출 영상화 장비(한국 퀀텀센싱) 876

그림 V-3-17. 한국 양자기반 가스센싱 기술 877

그림 V-3-18. 기존 PCR 진단과 양자 분자 진단 기술 차이점 878

그림 V-3-19. 뇌자도 측정장치 880

그림 V-3-20. 양자현미경(호주 퀸즈랜드대학교) 881

그림 V-3-21. 수소 분자의 양자센서 전환 시연(미국 캘리포니아대학교) 882

그림 V-3-22. 양자 MRI를 통한 미세암 진단 883

그림 V-3-23. MRI 스캔 이미지 884

그림 V-3-24. 양자 MRI 응용 예 885

그림 V-3-25. 고스트이미징 측정 방법 888

그림 V-3-26. 항공 시스템 모니터링 및 유지보수 889

그림 V-3-27. 자율주행을 위한 단일 광자 라이다 890

그림 V-3-28. 지하통신시설물 피해 현장 891

그림 V-3-29. 지하시설물 모니터링 기술 892

그림 V-3-30. 칩 스케일 원자시계(미국 NIST) 894

그림 V-3-31. 뇌자도 측정장치(KAIST) 894

그림 V-3-32. 절대 양자 중력계(하와이 지진 연구소) 895

그림 V-3-33. 양자센서의 에너지 응용 분야 896

그림 V-3-34. 가스 모니터링 시스템 898

그림 V-4-1. 양자컴퓨팅 시장지도(2022년) 903

그림 V-4-2. 양자컴퓨팅 시장지도(2023년) 904

그림 V-4-3. 양자컴퓨터 활용이 기대되는 분야 905

그림 V-4-4. 자동차용 배터리 개발(현대자동차) 909

그림 V-4-5. 양자기술이 도입된 전자 부품 제조 시설 사례 910

그림 V-4-6. 화학 물질 양산 프로세스 911

그림 V-4-7. CODEX 다중 조직 영상화 이미지(미국 스탠포드 의과대학교) 912

그림 V-4-8. CyTOF 실험 방법 및 데이터 클러스터 912

그림 V-4-9. 양자컴퓨터 적용 사례 : 암치료 접근 방법(미국 텍사스대학교) 913

그림 V-4-10. 양자컴퓨터 적용 사례(신약 개발) 914

그림 V-4-11. 세계 최초 의료 연구 전용 양자컴퓨터 916

그림 V-4-12. 양자컴퓨팅 기반 맞춤 의료 사례 918

그림 V-4-13. 맞춤 의료의 포괄적 및 정확성에 근거한 접근방식 919

그림 V-4-14. 적응 방사선 치료(양자 심층 강화 학습) 920

그림 V-4-15. 게놈믹스와 양자컴퓨팅 동시 적용 영역 921

그림 V-4-16. 양자 어닐링을 이용한 게놈 조립 921

그림 V-4-17. 양자컴퓨터 지원 약물 설계도 922

그림 V-4-18. 단백질 서열 분석을 위한 워크플로우(Quantum Si) 924

그림 V-4-19. 양자컴퓨터 적용 사례(독일 Daimler AG) 927

그림 V-4-20. 수소 연료 전지 개발 양자 프로세서와 개념 928

그림 V-4-21. 양자역학 계산을 활용한 촉매 설계 928

그림 V-4-22. 화학산업의 양자컴퓨팅 적용 단계 929

그림 V-4-23. JP Morgan Chase, Toshiba, Ciena의 블록체인 보호 사례 932

그림 V-4-24. 양자컴퓨팅 활용 금융 플랫폼 933

그림 V-4-25. 기존과 양자 구현에 따른 시장 위험 계산 비교 935

그림 V-4-26. 양자컴퓨터 적용 사례(Volksagen) 936

그림 V-4-27. 양자컴퓨터 적용 사례(Airbus) 939

그림 V-4-28. 양자컴퓨팅 활용(Airbus) 939

그림 V-4-29. 게이트 α에서의 총 환승 시간 비용 계산 940

그림 V-4-30. 항공 화물 적재 최적화 941

그림 V-4-31. 항공 운항 시스템 최적화 942

그림 V-4-32. 게놈믹스와 양자컴퓨팅 동시 적용 영역 944

그림 V-4-33. 일본 Fujitsu의 자동차 생산 지원 최적화 945

그림 V-4-34. 디지털 어닐러를 이용한 물류 자원 최적화 프로세스 946

그림 V-4-35. UAM 교통체계 및 드론시스템 947

그림 V-4-36. 사이버-물리적 전력 시스템 949

그림 V-4-37. 일기예보 분야의 양자컴퓨팅을 위한 수학적 모델 952

그림 V-5-1. 양자기술이 가져올 미래상 957

그림 V-5-2. 양자 가치 사슬 958

그림 VI-1-1. 양자정보과학기술(QIST) 현황 및 QED-C 목표 970

그림 VI-1-2. QED-C 조직도 970

그림 VI-1-3. QED-C 참여 기관 현황(2022년 5월과 2023년 9월 비교) 971

그림 VI-1-4. QED-C 양자시장 대분류 및 소분류(2023년 9월 기준) 972

그림 VI-1-5. 응용/시스템 분야의 소분류 및 관련 기업명 973

그림 VI-1-6. 하드웨어 분야의 소분류 및 관련 기업명 973

그림 VI-1-7. 서비스 분야의 소분류 및 관련 기업명 974

그림 VI-1-8. 소프트웨어 및 실수요자 분야의 소분류 및 관련 기업명 974

그림 VI-1-9. QED-C 참여 대학교(미국, 2022년 기준) 990

그림 VI-1-10. QED-C 정부 파트너 및 연방 자금 지원 R&D 센터 회원 994

그림 VI-1-11. 페르미 국립연구소 양자연구소 협력 기관 995

그림 VI-1-12. 로렌스 버클리 국립 연구소 양자기술 관련 연구 그룹 996

그림 VI-1-13. 오크리지 국립 연구소 양자 연구 997

그림 VI-1-14. 샌디아 국립 연구소 양자기술 연구 분야 998

그림 VI-1-15. 캐나다 QIC 활동 목표 1000

그림 VI-1-16. QIC-OCI 파트너십 체결(2022) 1002

그림 VI-2-1. QuIC 실무 그룹과 역할 1010

그림 VI-2-2. InstituteQ 조직도 및 구성원 1022

그림 VI-2-3. BusinessQ 생태계 플레이어 1024

그림 VI-2-4. BusinessQ 주요 기능 1025

그림 VI-2-5. QUTAC Focus 1029

그림 VI-2-6. QUTAC 집중 영역별 조치 1030

그림 VI-2-7. QUTAC 조력자 1030

그림 VI-2-8. QUTAC members 1031

그림 VI-2-9. QUTAC의 24개 핵심성과지표(KPI) 1033

그림 VI-2-10. UKQuantum 회원 기관 및 기업 1035

그림 VI-2-11. UKQuantum 실무 그룹 1035

그림 VI-3-1. 전세계 양자 협의체(2023년 10월 기준) 1038

그림 VI-3-2. 일본 Q-STAR 활동 범위 1039

그림 VI-3-3. 일본 Q-STAR 조직도 1040

그림 VI-3-4. 호주 AQA 창립 기업들 1047

그림 VI-3-5. 호주 AQA 회원 기업 및 기관 1049

그림 VI-3-6. 호주 AQA 제휴 프로그램 가입 기업 1049