論文の概要: Towards real-world quantum networks: a review
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04802v1
- Date: Thu, 13 Jan 2022 05:53:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 06:43:49.419778
- Title: Towards real-world quantum networks: a review
- Title(参考訳): 実世界の量子ネットワークに向けて:レビュー
- Authors: Shi-Hai Wei, Bo Jing, Xue-Ying Zhang, Jin-Yu Liao, Chen-Zhi Yuan,
Bo-Yu Fan, Chen Lyu, Dian-Li Zhou, You Wang, Guang-Wei Deng, Hai-Zhi Song,
Daniel Oblak, Guang-Can Guo, Qiang Zhou
- Abstract要約: 量子ネットワークは量子情報科学において非常に重要な役割を果たす。
量子ネットワークを実装する上で重要な課題の1つは、絡み合った飛行キュービットを空間的に分離されたノードに分散させることである。
世界中の20年以上にわたる研究は、量子ノードの絡み合うための理論と実験の両方に大きな進歩をもたらした。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.454055792111304
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum networks play an extremely important role in quantum information
science, with application to quantum communication, computation, metrology and
fundamental tests. One of the key challenges for implementing a quantum network
is to distribute entangled flying qubits to spatially separated nodes, at which
quantum interfaces or transducers map the entanglement onto stationary qubits.
The stationary qubits at the separated nodes constitute quantum memories
realized in matter while the flying qubits constitute quantum channels realized
in photons. Dedicated efforts around the world for more than twenty years have
resulted in both major theoretical and experimental progress towards entangling
quantum nodes and ultimately building a global quantum network. Here, we review
the development of quantum networks and the experimental progress over the past
two decades leading to the current state of the art for generating entanglement
of quantum nodes based on various physical systems such as single atoms, cold
atomic ensembles, trapped ions, diamonds with Nitrogen-Vacancy centers,
solid-state host doped with rare-earth ions, etc. Along the way we discuss the
merits and compare the potential of each of these systems towards realizing a
quantum network.
- Abstract(参考訳): 量子ネットワークは量子情報科学において極めて重要な役割を担い、量子通信、計算、気象学、基礎試験に応用される。
量子ネットワークを実装する上で重要な課題の1つは、絡み合った飛行キュービットを空間的に分離されたノードに分散させることである。
分離されたノードの定常量子ビットは物質で実現された量子記憶を構成し、フライング量子ビットは光子で実現された量子チャネルを構成する。
20年以上にわたり世界中に展開されてきた研究は、量子ノードを絡み合わせるための理論的および実験的進展と、最終的にはグローバルな量子ネットワークの構築に繋がった。
ここでは, 量子ネットワークの発展と過去20年間の実験的進展を振り返り, 単一原子, 低温原子アンサンブル, 閉じ込められたイオン, 窒素・原子核中心を持つダイヤモンド, 希土類イオンをドープした固体ホストなど, 様々な物理系に基づく量子ノードの絡み合いを生成する技術の現状について述べる。
その過程で,量子ネットワークの実現に向けて,それぞれのシステムのメリットを議論し,その可能性を比較する。
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