권영헌 연구실은 양자정보이론, 양자컴퓨팅, 양자암호통신 등 첨단 양자과학 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 양자상태 구별, 양자오류정정, 양자컴퓨터 하드웨어 구조, 양자암호 프로토콜 등 양자정보과학의 이론적·실용적 문제를 폭넓게 다루고 있습니다. 특히, 양자상태 구별 분야에서는 순수상태와 혼합상태, 다자간 시스템 등 다양한 양자상태에 대한 최적 구별 전략을 개발하고, 이론적 한계와 실험적 구현 가능성을 동시에 탐구합니다. 최소오류 구별, 애매하지 않은 구별, 결정유보를 허용하는 구별 등 다양한 양자측정 전략을 수학적으로 분석하며, 실제 양자암호통신 및 양자키분배 시스템에 적용 가능한 해법을 제시하고 있습니다. 초전도 트랜스몬 기반의 양자컴퓨터 구조 연구에서는 heavy-hexagon 구조, three-transmon system, 트랜스몬-PPQ 하이브리드 시스템 등 혁신적인 하드웨어 설계를 통해 양자게이트의 성능을 극대화하고, 맞춤형 양자오류정정코드 개발로 양자컴퓨터의 신뢰성과 확장성을 높이고 있습니다. 또한, 매직상태 주입, 플래그 큐비트 활용, CNOT 게이트 최적화 등 실질적인 양자연산의 핵심 기술을 특허와 국제학회 발표를 통해 세계적으로 인정받고 있습니다. 이외에도, 양자정보이론의 근본적 문제(예: 사전확률이 양자적 성질에 미치는 영향, 양자상태 구별의 미해결 문제 등)에 대한 이론적 연구와, 양자암호통신 프로토콜 개발, 양자난수발생, 양자중계기 등 다양한 양자응용기술 연구도 활발히 진행 중입니다. 실험적 구현을 위한 회로 설계, 시뮬레이션, 하드웨어-소프트웨어 통합 연구 등 현실 적용을 위한 다학제적 접근도 특징입니다. 권영헌 연구실은 이론과 실험, 하드웨어와 소프트웨어, 기초과학과 응용기술을 아우르는 융합적 연구를 통해, 미래 양자정보사회 실현에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 국내외 산학연 협력, 특허 및 논문 발표, 국제학회 활동 등을 통해 세계적인 연구 네트워크를 구축하고 있으며, 차세대 양자과학 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다.