論文の概要: Quantum Communication: From Fundamentals to Recent Trends, Challenges and Open Problems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04492v1
- Date: Thu, 6 Jun 2024 20:35:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-10 18:07:23.089026
- Title: Quantum Communication: From Fundamentals to Recent Trends, Challenges and Open Problems
- Title（参考訳）: 量子コミュニケーション: 基礎から最近のトレンド,課題,オープンな問題へ
- Authors: Hrishikesh Dutta, Amit Kumar Bhuyan,
- Abstract要約: 量子通信の新しい領域は、現代の通信技術を置き換える可能性を示している。
量子力学の原理を用いたセキュリティと情報共有能力の向上により、ネットワーク技術者や物理学者がこの技術を次世代無線システム向けに開発することを奨励している。
本稿では,量子通信の理解に必要な基本概念を構築し,重要な概念をレビューし,これらの概念をどのように活用して通信を成功させるかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2277343096128712
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the recent advancements and developments in quantum technologies, the emerging field of quantum communication and networking has gained the attention of the researchers. Owing to the unique properties of quantum mechanics, viz., quantum superposition and entanglement, this new area of quantum communication has shown potential to replace modernday communication technologies. The enhanced security and high information sharing ability using principles of quantum mechanics has encouraged networking engineers and physicists to develop this technology for next generation wireless systems. However, a conceptual bridge between the fundamentals of quantum mechanics, photonics and the deployability of a quantum communication infrastructure is not well founded in the current literature. This paper aims to fill this gap by merging the theoretical concepts from quantum physics to the engineering and computing perspectives of quantum technology. This paper builds the fundamental concepts required for understanding quantum communication, reviews the key concepts and demonstrates how these concepts can be leveraged for accomplishing successful communication. The paper delves into implementation advancements for executing quantum communication protocols, explaining how hardware implementation enables the achievement of all basic quantum computing operations. Finally, the paper provides a comprehensive and critical review of the state-of-the-art advancements in the field of quantum communication and quantum internet; and points out the recent trends, challenges and open problems for the real-world realization of next generation networking systems.
- Abstract（参考訳）: 近年の量子技術の発展と発展により、量子通信とネットワークの新たな分野が研究者の注目を集めている。
量子力学、ビズ、量子重ね合わせ、絡み合いのユニークな性質から、この新しい領域の量子通信は現代の通信技術を置き換える可能性を示している。
量子力学の原理を用いたセキュリティと情報共有能力の向上により、ネットワーク技術者や物理学者がこの技術を次世代無線システム向けに開発することを奨励している。
しかし、量子力学、フォトニクス、量子通信インフラの展開可能性といった概念的な橋渡しは、現在の文献では十分に確立されていない。
本稿では、量子物理学から量子技術の工学的・コンピューティング的観点への理論的概念を融合させることにより、このギャップを埋めることを目的とする。
本稿では,量子通信の理解に必要な基本概念を構築し,重要な概念をレビューし,これらの概念をどのように活用して通信を成功させるかを示す。
この論文は、量子通信プロトコルを実行するための実装の進歩を論じ、ハードウェアの実装によって全ての基本的な量子コンピューティング操作の達成が可能になったかを説明する。
最後に、量子通信と量子インターネットの分野における最先端の進歩を包括的かつ批判的にレビューし、次世代ネットワークシステムの実現に向けた最近のトレンド、課題、オープンな課題を指摘する。
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