論文の概要: Quantum Transduction: Enabling Quantum Networking

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.02057v1
• Date: Sun, 04 May 2025 10:27:47 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-06 18:49:35.402605
• Title: Quantum Transduction: Enabling Quantum Networking
• Title（参考訳）: 量子トランスダクション:量子ネットワークの実現
• Authors: Marcello Caleffi, Laura d'Avossa, Xu Han, Angela Sara Cacciapuoti,
• Abstract要約: 量子ネットワークでは、量子情報を処理する一方で、量子リンクを通して通信する必要がある。 スケーラブルで高速な量子コンピューティングのための量子ノードにおける最も有望なハードウェアプラットフォームの1つは超伝導技術である。 量子トランスデューサ(quantum Transducer)として知られる量子インタフェースは、ある種類の量子ビットを別のビットに変換する必要がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.14497909485588
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The complementary features of different qubit platforms for computing and storage impose an intrinsic hardware heterogeneity in any quantum network, where nodes, while processing and storing quantum information, must also communicate through quantum links. Indeed, one of the most promising hardware platforms at quantum nodes for scalable and fast quantum computing is the superconducting technology, which operates at microwave frequencies. Whereas, for communicating at distances of practical interest beyond few meters, quantum links operate at optical frequencies. Therefore, to allow the interaction between superconducting and photonic technologies, a quantum interface, known as quantum transducer, able to convert one type of qubit to another is required. In this paper, we analyse the quantum transduction from a communication perspective, by shedding the light on its fundamental role within quantum network design and deployment. This analysis reveals that there exist different types of transduction, including the one allowing a transducer to act as entanglement source. From this standpoint, it is possible to conceive different source-destination link archetypes, where transduction plays a crucial role in the communication performances. The analysis also translates the quantum transduction process into a proper functional block within a new communication system model for a quantum network.
• Abstract（参考訳）: 計算とストレージのための異なる量子ビットプラットフォームの相補的な特徴は、ノードが量子情報の処理と保存をしながら、量子リンクを介して通信する必要があるあらゆる量子ネットワークにおいて、固有のハードウェアの不均一性を課す。 実際、スケーラブルで高速な量子コンピューティングのための量子ノードにおける最も有望なハードウェアプラットフォームの1つは超伝導技術であり、マイクロ波周波数で動作する。 一方、数メートルを超える実用的関心の離れた距離で通信するために、量子リンクは光周波数で動作する。 したがって、超伝導とフォトニック技術の間の相互作用を可能にするために、量子トランスデューサと呼ばれる量子インターフェースが、ある種類の量子ビットを別の種類の量子ビットに変換する必要がある。 本稿では,量子ネットワークの設計と展開における基本的役割に光を当てることにより,通信の観点から量子トランスダクションを分析する。 この分析により、トランスデューサが絡み合うソースとして機能することを含む、異なるタイプのトランスダクションが存在することが明らかになった。 この観点から、トランスダクションが通信性能において重要な役割を果たす、異なるソース決定リンクアーチタイプを思いつくことが可能である。 この分析はまた、量子ネットワークの新しい通信システムモデルにおいて、量子トランスダクションプロセスを適切な機能ブロックに変換する。

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