論文の概要: A blueprint for large-scale quantum-network deployments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.01069v1
- Date: Mon, 2 Sep 2024 08:48:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-06 07:38:47.780296
- Title: A blueprint for large-scale quantum-network deployments
- Title(参考訳): 大規模量子ネットワーク展開のための青写真
- Authors: Alberto Sebastián-Lombraña, Hans H. Brunner, Juan P. Brito, Rubén B. Méndez, Rafael J. Vicente, Jaime S. Buruaga, Laura Ortiz, Chi-Hang Fred Fung, Momtchil Peev, José M. Rivas-Moscoso, Felipe Jiménez, Antonio Pastor, Diego R. López, Jesús Folgueira, Vicente Martín,
- Abstract要約: この記事では、MadQCI(Madrid Quantum Communication Infrastructure)テストベッドにデプロイされ、評価された上記の問題に対するソリューションの詳細な説明を紹介する。
このネットワークは、複数のプロバイダから量子キー配信モジュールをインストールすることで、通信エコシステムに量子通信を統合するように設計されている。
テストは、既存の古典的ネットワークのレガシートラフィックを保護する厳格なサービスレベルの合意に従って実施された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.36458436930193083
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum Communications is a field that promises advances in cryptography, quantum computing and clock synchronisation, among other potential applications. However, communication based on quantum phenomena requires an extreme level of isolation from external disturbances, making the transmission of quantum signals together with classical ones difficult. A range of techniques has been tested to introduce quantum communications in already deployed optical networks which also carry legacy traffic. This comes with challenges, not only at the physical layer but also at the operations and management layer. To achieve a broad acceptance among network operators, the joint management and operation of quantum and classical resources, compliance with standards, and quality and legal assurance need to be addressed. This article presents a detailed account of solutions to the above issues, deployed and evaluated in the MadQCI (Madrid Quantum Communication Infrastructure) testbed. This network is designed to integrate quantum communications in the telecommunications ecosystem by installing quantum-key-distribution modules from multiple providers in production nodes of two different operators. The modules were connected through an optical-switched network with more than 130 km of deployed optical fibre. The tests were done in compliance with strict service level agreements that protected the legacy traffic of the pre-existing classical network. The goal was to achieve full quantum-classical compatibility at all levels, while limiting the modifications of optical transport and encryption and complying with as many standards as possible. This effort was intended to serve as a blueprint, which can be used as the foundation of large-scale quantum network deployments. To demonstrate the capabilities of MadQCI, end-to-end encryption services were deployed and a variety of use-cases were showcased.
- Abstract(参考訳): 量子通信(Quantum Communications)は、暗号、量子コンピューティング、クロック同期などの潜在的な応用の進歩を約束する分野である。
しかし、量子現象に基づく通信は外部の障害からの極度の分離を必要とし、古典的な現象と共に量子信号の伝送が困難になる。
すでに展開されている光ネットワークにおいて、レガシトラフィックも持つ量子通信を導入するために、さまざまな技術がテストされている。
これは物理的なレイヤだけでなく、運用層や管理層でも問題が発生します。
ネットワーク運用者の間で広く受け入れられるためには、量子的資源と古典的資源の共同管理と運用、標準の遵守、品質と法的保証に対処する必要がある。
この記事では、MadQCI(Madrid Quantum Communication Infrastructure)テストベッドにデプロイされ、評価された上記の問題に対するソリューションの詳細な説明を紹介する。
このネットワークは、2つの異なるオペレータのプロダクションノードに複数のプロバイダから量子キー分散モジュールをインストールすることで、通信エコシステムに量子通信を統合するように設計されている。
モジュールは130km以上の光ファイバーを配置した光スイッチネットワークを介して接続された。
テストは、既存の古典的ネットワークのレガシートラフィックを保護する厳格なサービスレベルの合意に従って実施された。
目標は、光学トランスポートと暗号化の変更を制限し、可能な限り多くの標準に準拠しながら、あらゆるレベルで完全な量子古典互換を実現することであった。
この取り組みは、大規模な量子ネットワーク展開の基盤として使用できるブループリントとして機能することを目的としていた。
MadQCIの機能を示すために、エンドツーエンドの暗号化サービスがデプロイされ、さまざまなユースケースが紹介された。
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