쇼어 알고리즘(Shor's Algorithm)은 양자컴퓨터가 큰 수의 소인수분해 문제를 매우 효율적으로 해결할 수 있도록 설계된 알고리즘입니다. 이는 RSA와 ECDSA 같은 현대 암호 시스템의 보안 기반을 무너뜨릴 수 있습니다. 이 알고리즘은 양자역학의 중첩과 얽힘 원리를 활용하며, 고전 컴퓨터의 지수적 시간복잡도를 다항식 시간복잡도로 줄이는 데 성공합니다.
일인 AI 스타트업 딥네트워크 CEO 장석원 / sayhi7@daum.net
왜 빠른가?
- 양자 푸리에 변환: 주기성을 효율적으로 계산하며, 이는 양자 컴퓨터가 병렬 계산을 가능하게 하는 중첩과 얽힘에 기반합니다.
- 고전 알고리즘은 주기를 찾기 위해 NN에 대한 여러 경우를 시도해야 하지만, 쇼어 알고리즘은 병렬성을 활용해 한 번에 처리할 수 있습니다
이 기술이 성숙하면, 기존 암호 체계는 대체가 필요하며 이를 대비한 양자내성암호가 개발되고 있습니다.
양자 푸리에 변환(QFT)의 구현 원리와 필요성
양자 푸리에 변환(QFT)는 이산 푸리에 변환(DFT)의 양자 컴퓨터 버전으로, 입력 상태를 주파수 영역으로 변환합니다. 이는 양자 알고리즘, 특히 쇼어 알고리즘과 양자 위상 추정 알고리즘에서 중요한 역할을 합니다.
필요성 및 응용 분야
- 암호 해독: QFT는 주기성 발견 문제를 해결하며, 이를 통해 RSA와 같은 암호화 체계에서 큰 수의 소인수분해를 가능하게 합니다. 이는 쇼어 알고리즘의 핵심 구성 요소입니다.
- 양자 위상 추정: QFT는 양자 위상 추정 알고리즘의 기반으로, 양자 컴퓨터에서 고유값 계산, 분자 시뮬레이션, 그리고 물리학 문제 해결에 응용됩니다.
- 효율성: 대규모 계산에서 획기적인 속도 향상을 제공합니다.