論文の概要: Satellites promise global-scale quantum networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.06693v1
• Date: Sat, 10 May 2025 16:38:25 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-13 20:21:48.993196
• Title: Satellites promise global-scale quantum networks
• Title（参考訳）: 衛星は世界規模の量子ネットワークを約束
• Authors: Sumit Goswami, Sayandip Dhara, Neil Sinclair, Makan Mohageg, Jasminder S. Sidhu, Sabyasachi Mukhopadhyay, Markus Krutzik, John R. Lowell, Daniel K. L. Oi, Mustafa Gundogan, Ying-Cheng Chen, Hsiang-Hua Jen, Christoph Simon,
• Abstract要約: 量子通信は、遠距離の指数光子損失という驚くべき課題に直面した。 短距離での絡み合いを確率的に確立することにより、損失問題を解決するために量子リピータが発明された。 1つの衛星が1200km以上にわたってエンタングルを分散させることに成功した。 大きな大陸間距離における量子通信が、衛星ベースのアーキテクチャを採用する可能性がますます高まっている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Academia, governments, and industry around the world are on a quest to build long-distance quantum communication networks for a future quantum internet. Using air and fiber channels, quantum communication quickly faced the daunting challenge of exponential photon loss with distance. Quantum repeaters were invented to solve the loss problem by probabilistically establishing entanglement over short distances and using quantum memories to synchronize the teleportation of such entanglement to long distances. However, due to imperfections and complexities of quantum memories, ground-based proof-of-concept repeater demonstrations have been restricted to metropolitan-scale distances. In contrast, direct photon transmission from satellites through empty space faces almost no exponential absorption loss and only quadratic beam divergence loss. A single satellite successfully distributed entanglement over more than 1,200 km. It is becoming increasingly clear that quantum communication over large intercontinental distances (e.g. 4,000-20,000 km) will likely employ a satellite-based architecture. This could involve quantum memories and repeater protocols in satellites, or memory-less satellite-chains through which photons are simply reflected, or some combination thereof. Rapid advancements in the space launch and classical satellite communications industry provide a strong tailwind for satellite quantum communication, promising economical and easier deployment of quantum communication satellites.
• Abstract（参考訳）: 学術、政府、そして世界中の産業は、将来の量子インターネットのために長距離量子通信ネットワークを構築しようとしている。 空気とファイバーのチャネルを使って、量子通信はすぐに、指数的な光子損失と距離の差という驚くべき課題に直面した。 量子リピータは、短距離における絡み合いを確率的に確立し、量子メモリを用いて長距離への絡み合いのテレポーテーションを同期させることにより、損失問題を解決するために発明された。 しかし、量子記憶の不完全性や複雑さのため、地上のコンセプト・オブ・コンセプション・リピータのデモンストレーションは大都市圏距離に限定されている。 対照的に、空の空間を通る衛星からの直接光子透過は、指数的吸収損失はほとんどなく、2次ビームの発散損失のみに直面している。 1つの衛星が1200km以上にわたってエンタングルを分散させることに成功した。 大きな大陸間距離(例えば4000～20,000km)にわたる量子通信が、衛星ベースのアーキテクチャを採用する可能性がますます高まっている。 これは、衛星における量子メモリとリピータプロトコル、あるいは単に光子が反射されるメモリレス衛星チェーン、あるいはその組み合わせを含む可能性がある。 宇宙打ち上げと古典的な衛星通信産業の急速な進歩は、衛星量子通信の強力な尾風をもたらし、経済的かつより簡単な量子通信衛星の配備を約束する。

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