論文の概要: Quantum Fusion of Independent Networks Based on Multi-user Entanglement Swapping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.03279v1
• Date: Wed, 6 Dec 2023 04:13:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-07 16:05:30.302697
• Title: Quantum Fusion of Independent Networks Based on Multi-user Entanglement Swapping
• Title（参考訳）: マルチユーザ絡み合いスワップによる独立ネットワークの量子融合
• Authors: Yiwen Huang, Yilin Yang, Hao Li, Jing Qiu, Zhantong Qi, Jiayu Wang, Yuting Zhang, Yuanhua Li, Yuanlin Zheng, and Xianfeng Chen
• Abstract要約: マルチユーザエンタングルメントスワップによる2つの独立ネットワークの量子融合を初めて実証する。 我々のアプローチは、異なるネットワークにおけるリモートノード間の量子絡み合いを確立するための魅力的な機会を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.329329036590705
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: With the advance development in quantum science, constructing a large-scale quantum network has become a hot area of future quantum information technology. Future quantum networks promise to enable many fantastic applications and will unlock fundamentally new technologies in information security and large-scale computation. The future quantum internet is required to connect quantum information processors to achieve unparalleled capabilities in secret communication and enable quantum communication between any two points on Earth. However, the existing quantum networks are basically constructed to realize the communication between the end users in their own networks. How to bridge different independent networks to form a fully-connected quantum internet becomes a pressing challenge for future networks. Here, we demonstrate the quantum fusion of two independent networks for the first time based on multiuser entanglement swapping, to merge two 10-user networks into a larger network with 18 users in quantum correlation layer. By performing the Bell state measurement between two nonneighboring nodes, the users from different networks can establish entanglement and ultimately every pair of the 18 users are able to communicate with each other using the swapped states. Our approach opens attractive opportunities for the establishment of quantum entanglement between remote nodes in different networks, which facilitates versatile quantum information interconnects and has great application in constructing large-scale intercity quantum communication networks.
• Abstract（参考訳）: 量子科学の発展に伴い、大規模量子ネットワークの構築は将来の量子情報技術のホットな領域となっている。 将来の量子ネットワークは、多くの素晴らしいアプリケーションを可能にすることを約束し、情報セキュリティと大規模計算の基本的な新しい技術を開放する。 将来の量子インターネットは、量子情報プロセッサを接続してシークレット通信の非並列性を実現し、地球上の任意の2点間の量子通信を可能にするために必要である。 しかし、既存の量子ネットワークは基本的に、エンドユーザ間の通信を実現するために構築されている。 独立したネットワークを橋渡しして、完全に接続された量子インターネットを作る方法は、未来のネットワークにとって大きな課題となる。 本稿では,マルチユーザ絡み込みスワッピングに基づく2つの独立ネットワークの量子融合を初めて実証し,2つの10ユーザネットワークを大きなネットワークにマージし,18人のユーザを量子相関層に配置した。 隣り合う2つのノード間でベル状態測定を行うことで、異なるネットワークのユーザは絡み合いを確立し、最終的に18人のユーザのペアは交換された状態を使って互いに通信することができる。 提案手法は,異なるネットワークにおける遠隔ノード間の量子絡み合いを確立するための魅力的な機会を開き,汎用的な量子情報相互接続を容易にし,大規模都市間量子通信ネットワークの構築に有効である。

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