論文の概要: Analytical Methods for High-Rate Global Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.10701v2
- Date: Mon, 24 Jan 2022 10:48:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 00:12:33.669720
- Title: Analytical Methods for High-Rate Global Quantum Networks
- Title(参考訳): 高速グローバル量子ネットワークの解析手法
- Authors: Cillian Harney, Stefano Pirandola
- Abstract要約: 地上ベースの量子ネットワークは光ファイバーを介して情報キャリアとして光子を用いる。
弱規則アーキテクチャと呼ばれる大規模量子ネットワークモデルを導入する。
これにより、一貫した接続特性を持つ大規模ネットワークの有効性を検討することができる。
- 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: The development of a future, global quantum communication network (or quantum
internet) will enable high rate private communication and entanglement
distribution over very long distances. However, the large-scale performance of
ground-based quantum networks (which employ photons as information carriers
through optical-fibres) is fundamentally limited by fibre quality and link
length, with the latter being a primary design factor for practical network
architectures. While these fundamental limits are well established for
arbitrary network topologies, the question of how to best design global
architectures remains open. In this work, we introduce a large-scale quantum
network model called weakly-regular architectures. Such networks are capable of
idealising network connectivity, provide freedom to capture a broad class of
spatial topologies and remain analytically treatable. This allows us to
investigate the effectiveness of large-scale networks with consistent
connective properties, and unveil critical conditions under which end-to-end
rates remain optimal. Furthermore, through a strict performance comparison of
ideal, ground-based quantum networks with that of realistic satellite quantum
communication protocols, we establish conditions for which satellites can be
used to outperform fibre-based quantum infrastructure; {rigorously proving the
efficacy of satellite-based technologies for global quantum communications.
- Abstract(参考訳): 将来のグローバルな量子通信ネットワーク(または量子インターネット)の開発は、非常に長距離にわたる高速なプライベート通信と絡み合い分布を可能にする。
しかし、地上ベースの量子ネットワーク(光子を光ファイバーを介して情報キャリアとして利用する)の大規模性能は、繊維の品質とリンク長によって基本的に制限され、後者は実用的なネットワークアーキテクチャの主要な設計要素である。
これらの基本的限界は任意のネットワークトポロジに対して十分に確立されているが、グローバルアーキテクチャをいかに最適に設計するかという問題は未解決のままである。
本稿では,弱正則アーキテクチャと呼ばれる大規模量子ネットワークモデルを提案する。
このようなネットワークはネットワーク接続を理想化し、広い範囲の空間トポロジを捉える自由を与え、分析的に扱うことができる。
これにより、一貫した接続特性を持つ大規模ネットワークの有効性を検証し、エンドツーエンドの速度が最適である臨界条件を明らかにすることができる。
さらに、理想的な地上ベースの量子ネットワークと現実的な衛星量子通信プロトコルの厳密な性能比較により、衛星がファイバーベースの量子インフラより優れている条件を確立する。
関連論文リスト
- Leveraging Internet Principles to Build a Quantum Network [8.597828500002242]
本稿では,パケットスイッチングに基づく量子ネットワークアーキテクチャを,従来のインターネットと類似して提案する。
例として、古典的な混雑制御とアクティブキュー管理プロトコルを量子ネットワークに適合させ、適応させる。
その結果、これらの古典的ネットワーキングツールは、量子メモリのデコヒーレンスとの戦いに効果的に利用でき、エンド・ツー・エンドの忠実度を目標値に維持できることがわかった。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-11T16:55:10Z) - Entanglement-Assisted Quantum Networks: Mechanics, Enabling
Technologies, Challenges, and Research Directions [66.27337498864556]
本稿では,量子ネットワークの絡み合いに関する包括的調査を行う。
ネットワーク構造、作業原則、開発段階の詳細な概要を提供する。
また、アーキテクチャ設計、絡み合いに基づくネットワーク問題、標準化など、オープンな研究の方向性を強調している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-24T02:48:22Z) - Connecting Quantum Cities: Simulation of a Satellite-Based Quantum
Network [2.3746609573239756]
我々は、衛星リンクを用いて量子シティーを接続するヨーロッパ規模の量子ネットワークのアーキテクチャを提示し、分析する。
我々は、量子鍵分布率の観点から、ヨーロッパの遠隔地をリンクするそのようなネットワークの性能をベンチマークする。
本結果は、現在の衛星量子通信リンクの鍵となるパラメータと限界を強調し、将来のミッションの設計を支援するために使用できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-21T14:22:29Z) - DQC$^2$O: Distributed Quantum Computing for Collaborative Optimization
in Future Networks [54.03701670739067]
本稿では、将来のネットワークにおける最適化タスクを解決するために、量子コンピュータと量子チャネルを管理するための適応型分散量子コンピューティング手法を提案する。
提案手法に基づいて,スマートグリッド管理やIoT連携,UAV軌道計画など,今後のネットワークにおける協調最適化の潜在的な応用について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-16T02:44:52Z) - End-to-End Capacities of Hybrid Quantum Networks [0.0]
将来の量子ネットワークは、量子チャネルで相互接続された量子リピータの複雑なアーキテクチャから構築されるハイブリッド構造である。
このハイブリッド環境では、ネットワークサブ構造内のチャネル品質間の相互作用を慎重に検討する必要がある。
我々は、任意のハイブリッド量子ネットワークの容量を研究するための一般的な形式を、大気および宇宙ベースの量子チャネルの状況に規定する前に提示する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-12T11:49:17Z) - End-to-End Capacities of Imperfect-Repeater Quantum Networks [0.0]
ノイズリピータ量子ネットワークに対する達成可能なエンド・ツー・エンドのレートを示す。
これらは、コヒーレントおよび逆コヒーレント情報を拡張して得られる。
また, 適切な単一エッジ容量境界を補うことで, 上界の厳密さを導出できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-07-12T11:46:54Z) - Physics-Informed Quantum Communication Networks: A Vision Towards the
Quantum Internet [79.8886946157912]
本稿では,量子通信ネットワーク(QCN)の性能を物理インフォームド方式で解析する。
物理インフォームドアプローチの必要性を評価し,実践的なQCNの設計におけるその基本的な役割を解析する。
我々はQCNが量子技術の最先端を活用できる新しい物理インフォームドパフォーマンス指標と制御を同定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-20T05:32:16Z) - An Evolutionary Pathway for the Quantum Internet Relying on Secure
Classical Repeaters [64.48099252278821]
我々は、セキュアな古典的リピータと量子セキュアな直接通信原理を組み合わせた量子ネットワークを考案する。
これらのネットワークでは、量子耐性アルゴリズムから引き出された暗号文を、ノードに沿ってQSDCを用いて送信する。
我々は,セキュアな古典的リピータに基づくハイブリッド量子ネットワークの実証実験を行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-08T03:24:06Z) - The Computational and Latency Advantage of Quantum Communication
Networks [70.01340727637825]
本稿では,従来の通信ネットワークの現状を要約する。
量子技術を活用することでのみ解決できる、いくつかの重要なオープンな研究課題を特定します。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-07T06:31:02Z) - Entanglement Rate Optimization in Heterogeneous Quantum Communication
Networks [79.8886946157912]
量子通信ネットワークは、将来6G以降の通信ネットワークにおいて重要な構成要素となる可能性のある、有望な技術として登場しつつある。
近年の進歩は、実際の量子ハードウェアによる小規模および大規模量子通信ネットワークの展開に繋がった。
量子ネットワークにおいて、絡み合いは異なるノード間でのデータ転送を可能にする鍵となるリソースである。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-30T11:34:23Z) - Satellite-based photonic quantum networks are small-world [0.9176056742068814]
衛星ベースの量子通信によって生成できるフォトニックネットワークの特性について検討する。
我々は、衛星が小さな世界のネットワークを生成できると予測し、物理的に離れたノードが実際にネットワークの観点から近いことを示唆している。
これにより、衛星ベースの量子通信は、サイズと複雑さが増大する量子ネットワークにおいて、広範囲にわたる絡み合いを分散する最も有望な技術となる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-02T12:31:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。