論文の概要: Capacity-approaching quantum repeaters for quantum communications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.06988v3
• Date: Tue, 8 Sep 2020 15:27:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-10 02:19:54.939983
• Title: Capacity-approaching quantum repeaters for quantum communications
• Title（参考訳）: 量子通信用キャパシティアタッチング量子リピータ
• Authors: Masoud Ghalaii and Stefano Pirandola
• Abstract要約: 現在の量子通信では、高速度と長距離を同時に確保できる量子リピータ設計が欠如している。 近年の文献では、量子ネットワーク内の量子およびプライベート通信のための最も一般的なプロトコルによって実現可能なエンドツーエンドの容量を確立している。 連続可変量子リピータの設計を提案し、その成果を実際に達成できることを示しました。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In present-day quantum communications, one of the main problems is the lack of a quantum repeater design that can simultaneously secure high rates and long distances. Recent literature has established the end-to-end capacities that are achievable by the most general protocols for quantum and private communication within a quantum network, encompassing the case of a quantum repeater chain. However, whether or not a physical design exists to approach such capacities remains a challenging objective. Driven by this motivation, in this work, we put forward a design for continuous-variable quantum repeaters and show that it can actually achieve the feat. We also show that even in a noisy regime our rates surpass the Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi (PLOB) bound. Our repeater setup is developed upon using noiseless linear amplifiers, quantum memories, and continuous-variable Bell measurements. We, furthermore, propose a non-ideal model for continuous-variable quantum memories that we make use of in our design. We then show that potential quantum communications rates would deviate from the theoretical capacities, as one would expect, if the quantum link is too noisy and/or low-quality quantum memories and amplifiers are employed.
• Abstract（参考訳）: 現在の量子通信において、主要な問題の1つは、高速と長距離を同時に確保できる量子リピータ設計の欠如である。 近年の文献では、量子リピータ連鎖を含む量子ネットワークにおける量子およびプライベート通信の最も一般的なプロトコルによって実現可能なエンドツーエンドの容量を確立している。 しかし、そのような能力にアプローチするための物理的な設計が存在するかどうかはまだ難しい。 このモチベーションによって、本研究では、連続可変量子リピータの設計を提案し、実際にその成果を達成できることを示します。 また、ノイズの多い体制でも、私たちの率はピランドラ=ローレンツァ=オタヴィアーニ=バンチ(PLOB)を上回ります。 我々は,雑音のない線形増幅器,量子メモリ,連続可変ベル測定を用いてリピータ構成を開発した。 さらに,我々が設計に利用する連続変数量子メモリのための非理想モデルを提案する。 量子リンクがノイズが多い場合や低品質の量子メモリやアンプが使用される場合、潜在的な量子通信速度は理論的なキャパシティから逸脱することを示します。

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