論文の概要: Harnessing Quantum Entanglement: Comprehensive Strategies for Enhanced Communication and Beyond in Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.08833v1
- Date: Thu, 13 Jun 2024 05:54:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-14 21:08:42.586665
- Title: Harnessing Quantum Entanglement: Comprehensive Strategies for Enhanced Communication and Beyond in Quantum Networks
- Title（参考訳）: Harnessing Quantum Entanglement: 量子ネットワークにおけるコミュニケーション強化のための包括的戦略
- Authors: Amit Kumar Bhuyan, Hrishikesh Dutta,
- Abstract要約: 鍵となる量子現象であるエンタングルメントは、セキュリティと処理能力を強化した高度なプロトコルを可能にする。
量子インターネット、量子エラー訂正符号、およびセキュアな通信を保証するための量子暗号の役割。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2277343096128712
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum communication represents a revolutionary advancement over classical information theory, which leverages unique quantum mechanics properties like entanglement to achieve unprecedented capabilities in secure and efficient information transmission. Unlike bits in classical communication, quantum communication utilizes qubits in superposition states, allowing for novel information storage and processing. Entanglement, a key quantum phenomenon, enables advanced protocols with enhanced security and processing power. This paper provides a comprehensive overview of quantum communication, emphasizing the role of entanglement in theoretical foundations, practical protocols, experimental progress, and security implications. It contrasts quantum communications potential applications with classical networks, identifying areas where entanglement offers significant advantages. The paper explores the fundamentals of quantum mechanics in communication, the physical realization of quantum information, and the formation of secure quantum networks through entanglement-based strategies like Quantum Key Distribution (QKD) and teleportation. It addresses the challenges of long-distance quantum communication, the role of quantum repeaters in scaling networks, and the conceptualization of interconnected quantum networks. Additionally, it discusses strides towards the Quantum Internet, Quantum Error-Correcting codes, and quantum cryptographys role in ensuring secure communication. By highlighting the role of entanglement, this paper aims to inspire further research and innovation in secure and efficient information exchange within quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 量子通信は古典情報理論に対する革命的な進歩であり、絡み合いのようなユニークな量子力学特性を活用して、安全で効率的な情報伝達において前例のない能力を達成する。
古典的な通信のビットとは異なり、量子通信は重ね合わせ状態の量子ビットを使用し、新しい情報保存と処理を可能にする。
鍵となる量子現象であるエンタングルメントは、セキュリティと処理能力を強化した高度なプロトコルを可能にする。
本稿では,量子通信の包括的概要を提供し,理論的基礎,実践的プロトコル,実験的進展,セキュリティへの影響などにおける絡み合いの役割を強調した。
量子通信の潜在的な応用と古典的ネットワークを対比し、絡み合いが大きな利点をもたらす領域を特定する。
本稿では,通信における量子力学の基礎,量子情報の物理的実現,量子鍵分布(QKD)やテレポーテーションといった絡み合いに基づく戦略によるセキュアな量子ネットワークの形成について考察する。
長距離量子通信の課題、スケーリングネットワークにおける量子リピータの役割、相互接続型量子ネットワークの概念化に対処する。
さらに、セキュアな通信を確保する上での量子インターネット、量子エラー訂正コード、量子暗号の役割について論じている。
本稿では、絡み合いの役割を強調することにより、量子ネットワーク内のセキュアで効率的な情報交換において、さらなる研究と革新を促すことを目的とする。
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