論文の概要: Quantum communication networks with optical vortices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.04798v1
• Date: Mon, 10 Apr 2023 18:08:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 17:14:09.615116
• Title: Quantum communication networks with optical vortices
• Title（参考訳）: 光渦を用いた量子通信ネットワーク
• Authors: S. Suciu, G.A. Bulzan, T.A. Isdraila, A.M. Palici, S. Ataman, C. Kusko, R. Ionicioiu
• Abstract要約: 量子通信は、パーティ間でセキュアなキーを確立するために量子リソースを使用することによって、インターネットセキュリティのパラダイム変更をもたらす。 現在の量子通信ネットワークは主にポイントツーポイントであり、鍵を中継するために信頼されたノードとキー管理システムを使用している。 将来の量子ネットワークは、量子インターネットを含む、複雑なトポロジを持ち、ユーザのグループ同士が接続され、互いに通信する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum communications bring a paradigm change in internet security by using quantum resources to establish secure keys between parties. Present-day quantum communications networks are mainly point-to-point and use trusted nodes and key management systems to relay the keys. Future quantum networks, including the quantum internet, will have complex topologies in which groups of users are connected and communicate with each-other. Here we investigate several architectures for quantum communication networks. We show that photonic orbital angular momentum (OAM) can be used to route quantum information between different nodes. Starting from a simple, point-to-point network, we will gradually develop more complex architectures: point-to-multipoint, fully-connected and entanglement-distribution networks. As a particularly important result, we show that an $n$-node, fully-connected network can be constructed with a single OAM sorter and $n-1$ OAM values. Our results pave the way to construct complex quantum communication networks with minimal resources.
• Abstract（参考訳）: 量子通信は、量子リソースを使用して当事者間の安全な鍵を確立することによって、インターネットセキュリティのパラダイム変化をもたらす。 現在の量子通信ネットワークは主にポイントツーポイントであり、信頼されたノードと鍵管理システムを使って鍵を中継している。 量子インターネットを含む将来の量子ネットワークは、ユーザーの集団が相互に接続し通信する複雑なトポロジを持つことになる。 本稿では,量子通信ネットワークのアーキテクチャについて述べる。 我々は,光子軌道角運動量(OAM)を用いて異なるノード間の量子情報をルーティングできることを示す。 単純なポイント・ツー・ポイントのネットワークから始まり、ポイント・トゥ・マルチポイント、完全接続、および絡み合った分散ネットワークという、より複雑なアーキテクチャを徐々に発展させていく。 特に重要な結果として,1つのOAMソータと$n-1$OAM値を用いて,$n$ノードの完全接続ネットワークを構築することができることを示す。 提案手法は,最小限のリソースで複雑な量子通信ネットワークを構築する方法である。

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