論文の概要: Engineering Challenges in All-photonic Quantum Repeaters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.09876v1
- Date: Thu, 16 May 2024 07:55:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-17 15:01:20.818036
- Title: Engineering Challenges in All-photonic Quantum Repeaters
- Title(参考訳): 全フォトニック量子リピータの工学的課題
- Authors: Naphan Benchasattabuse, Michal Hajdušek, Rodney Van Meter,
- Abstract要約: 量子ネットワークは、量子コンピュータとデバイスが協力して、インターネットで可能な以上の能力を解き放つ領域を思い描いている。
長距離量子ネットワークを実現するための重要なコンポーネントであり、究極的には量子インターネットは量子リピータである。
この記事では、量子リピータ技術への最近の追加である「2方向全フォトニック量子リピータ」について、穏やかに紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.49157446832511503
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum networking, heralded as the next frontier in communication networks, envisions a realm where quantum computers and devices collaborate to unlock capabilities beyond what is possible with the Internet. A critical component for realizing a long-distance quantum network, and ultimately, the Quantum Internet, is the quantum repeater. As with the race to build a scalable quantum computer with different technologies, various schemes exist for building quantum repeaters. This article offers a gentle introduction to the two-way ``all-photonic quantum repeaters,'' a recent addition to quantum repeater technologies. In contrast to conventional approaches, these repeaters eliminate the need for quantum memories, offering the dual benefits of higher repetition rates and intrinsic tolerance to both quantum operational errors and photon losses. Using visualization and simple rules for manipulating graph states, we describe how all-photonic quantum repeaters work. We discuss the problem of the increased volume of classical communication required by this scheme, which places a huge processing requirement on the end nodes. We address this problem by presenting a solution that decreases the amount of classical communication by three orders of magnitude. We conclude by highlighting other key open challenges in translating the theoretical all-photonic framework into real-world implementation, providing insights into the practical considerations and future research directions of all-photonic quantum repeater technology.
- Abstract(参考訳): 通信ネットワークにおける次のフロンティアと称される量子ネットワークは、量子コンピュータとデバイスが協調してインターネットで可能な以上の能力をアンロックする領域を構想している。
長距離量子ネットワークを実現するための重要なコンポーネントであり、究極的には量子インターネットは量子リピータである。
異なる技術でスケーラブルな量子コンピュータを構築するレースと同様に、量子リピータを構築するための様々なスキームが存在する。
この記事では、量子リピータ技術への最近の追加として、「全フォトニック量子リピータ」と呼ばれる2方向の「全フォトニック量子リピータ」について、穏やかに紹介する。
従来の手法とは対照的に、これらのリピータは量子メモリの必要性を排除し、高い繰り返し率と量子演算エラーと光子損失の両方に対する本質的な耐性の二重の利点を提供する。
グラフ状態を操作するための可視化と簡単なルールを用いて、全フォトニック量子リピータがどのように機能するかを説明する。
本稿では,この方式によって要求される古典的通信量の増加の問題について論じる。
本稿では,古典的コミュニケーションの量を3桁に減らす解を提示することで,この問題に対処する。
我々は、理論上の全フォトニックフレームワークを実世界の実装に翻訳する際の他の重要なオープンな課題を強調し、全フォトニック量子リピータ技術の実践的考察と今後の研究方向性について考察する。
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