論文の概要: Micius quantum experiments in space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.10236v1
- Date: Mon, 22 Aug 2022 12:21:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-30 05:00:16.127088
- Title: Micius quantum experiments in space
- Title（参考訳）: 宇宙におけるミシウス量子実験
- Authors: Chao-Yang Lu, Yuan Cao, Cheng-Zhi Peng, and Jian-Wei Pan
- Abstract要約: 我々は、自由空間量子実験の進歩を概観し、急速に発展するMicius衛星ベースの量子通信に焦点をあてる。
長距離および相対論的体制で量子物理学をテストするための有望なルートは、衛星と宇宙ベースの技術を使うことである。
宇宙空間における光子の伝達経路のほとんどは、ほぼゼロ吸収とデコヒーレンスで真空状態にある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.558722721831067
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum theory has been successfully validated in numerous laboratory
experiments. But would such a theory, which excellently describes the behavior
of microscopic physical systems, and its predicted phenomena such as quantum
entanglement, be still applicable on very large length scales? From a practical
perspective, how can quantum key distribution -- where the security of
establishing secret keys between distant parties is ensured by the laws of
quantum mechanics -- be made technologically useful on a global scale? Due to
photon loss in optical fibers and terrestrial free space, the achievable
distance using direct transmission of single photons has been limited to a few
hundred kilometers. A promising route to testing quantum physics over long
distances and in the relativistic regimes, and thus realizing flexible
global-scale quantum networks is via the use of satellites and space-based
technologies, where a significant advantage is that the photon loss and
turbulence predominantly occurs in the lower ~ 10 km of the atmosphere, and
most of the photons' transmission path in the space is virtually in vacuum with
almost zero absorption and decoherence. In this Article, we review the progress
in free-space quantum experiments, with a focus on the fast-developing Micius
satellite-based quantum communications. The perspective of space-ground
integrated quantum networks and fundamental quantum optics experiments in space
conceivable with satellites are discussed.
- Abstract（参考訳）: 量子理論は多くの実験実験で証明された。
しかし、このような理論は、微視的な物理系の挙動や、量子絡み合いのような予測された現象を、非常に大規模なスケールでも適用できるだろうか?
実践的な見地からすると、遠隔当事者間の秘密鍵確立のセキュリティが量子力学の法則によって保証される量子鍵分布は、グローバルスケールで技術的に有用となるのか?
光ファイバーと地球自由空間の光子損失により、単一光子の直接透過による到達距離は数百kmに制限されている。
長い距離と相対論的な状況で量子物理学をテストし、フレキシブルなグローバルスケールの量子ネットワークを実現するための有望な経路は、衛星と宇宙ベースの技術を使うことであり、大きな利点は、光子の損失と乱流が大気の下部10kmで主に発生し、宇宙における光子の伝達経路のほとんどがほぼゼロ吸収とデコヒーレンスで真空状態にあることである。
本稿では, 自由空間量子実験の進歩を概観し, 急速に発展するミシウス衛星を用いた量子通信に注目した。
宇宙空間統合量子ネットワークの展望と宇宙における基本量子光学実験について論じる。
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