論文の概要: Quantum communications infrastructure architecture: theoretical
background, network structure and technologies. A review of recent studies
from a European public infrastructure perspective
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.06762v2
- Date: Wed, 5 Jan 2022 13:34:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-11 14:44:06.977231
- Title: Quantum communications infrastructure architecture: theoretical
background, network structure and technologies. A review of recent studies
from a European public infrastructure perspective
- Title（参考訳）: 量子通信インフラアーキテクチャ:理論的背景、ネットワーク構造、技術。
欧州公共インフラの観点からの最近の研究動向
- Authors: Adam M. Lewis, Petra F. Scudo
- Abstract要約: 現在の技術は、ユースケースにうまく対処するために必要なものに関して、いくつかの点で不足しています。
量子鍵分布ネットワークは、信頼できるノード(quantum repeater-entanglement-swapping based)に分類される。
衛星と地上の両方の実装が可能であり、どちらもEU QCIのために計画されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Progress in the development of techniques for the construction of multiuser
quantum communications networks is reviewed in light of the plans for an EU
quantum communications infrastructure (EU QCI). Quantum key distribution
networks may be classified as trusted node; quantum
repeater-entanglement-swapping based; point-to-multipoint based on passive beam
splitters, active optical switchers or WDM; high dimensional-multipartite
entanglement and flexible reconfigurable multipartite networks. Both satellite
and terrestrial implementations are possible and ore both planned for EU QCI;
their relative merits are discussed. Current technology falls short in several
respects of what is required to address use cases well. Bit rates as a function
of distance are currently limited by the characteristics of available devices
and are an order of magnitude or more below the theoretical bounds. Non-ideal
device behaviour can open loopholes for side-channel attacks. Limited range
constrains network geometry. New techniques are being developed to overcome
these problems. The more sophisticated schemes depend on ongoing advances in
the generation and distribution of entanglement. Particularly promising are the
measurement device independent protocol, which eliminates photon-detector
related security weaknesses, and the twin-field protocol, which uses similar
techniques to extend range, in principle even beyond previously accepted
theoretical bounds. Agreement of keys between more than two users can be
accomplished classically after pairwise quantum key exchange but direct quantum
multipartite agreement using may offer advantages. The same applies to secret
sharing. Practical quantum repeaters, to eliminate the need for trusted nodes,
are closer to being realised due to recent progress in optical memories.
- Abstract（参考訳）: eu量子通信基盤(eu qci)の計画を踏まえ,マルチユーザ量子通信ネットワーク構築のための技術の開発の進展について検討した。
量子鍵分散ネットワークは信頼ノード、量子リピータエンタングルメントスワッピングベース、パッシブビームスプリッタに基づくポイント・ツー・マルチポイント、アクティブオプティカル・スワッター、wdm、高次元マルチパート・エンタングルメント、柔軟な再構成可能なマルチパートネットワークに分類される。
衛星と地上の双方の実装が可能であり、EU QCIのための鉱石も計画されている。
現在の技術は、ユースケースをうまく扱うために必要ないくつかの点で不足している。
距離の関数としてのビットレートは、現在、利用可能なデバイスの特性によって制限されており、理論的境界以下である。
非理想的デバイス動作は、サイドチャネル攻撃の抜け穴を開くことができる。
制限範囲はネットワーク幾何を制約する。
これらの問題を克服するために新しい技術が開発されている。
より洗練されたスキームは、絡み合いの生成と分布の継続的な進歩に依存する。
特に有望なのは、光子検出に関連するセキュリティ上の弱点を取り除く測定装置独立プロトコルと、同様の技術を用いて範囲を拡大するツインフィールドプロトコルである。
2人以上のユーザ間の鍵の合意は、ペアワイズ量子鍵交換の後に古典的に達成できるが、直接的量子多成分合意は利点をもたらすかもしれない。
同じことが秘密共有にも当てはまる。
信頼されたノードをなくすための実用的な量子リピータは、近年の光メモリの進歩により実現に近づいている。
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