論文の概要: Rethinking Quantum Repeaters: Balancing Scalability, Feasibility, and Interoperability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.16310v1
• Date: Fri, 22 Aug 2025 11:39:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-25 16:42:36.370601
• Title: Rethinking Quantum Repeaters: Balancing Scalability, Feasibility, and Interoperability
• Title（参考訳）: 量子リピータの再考: スケーラビリティ、実現可能性、相互運用性のバランスをとる
• Authors: Javier Rey-Domínguez, Mohsen Razavi,
• Abstract要約: 量子リピータの予備解は、しばしばうまくスケールしない。 最も先進的なソリューションは、実装に時間がかかり、現在の通信インフラに実質的な変更が必要になることを要求している。 本稿では,現在のインターネットインフラにおけるバックボーンネットワークの現実性に適応し,長期にわたってスケーラブルな妥協ソリューションを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum repeaters are enabling technologies for long-distance quantum communications. Despite the significant progress in the field, we still not only face implementation challenges but also need theoretical solutions that better meet all the desired design criteria. Preliminary solutions for quantum repeaters often do not scale well, while the most advanced solutions are so demanding that their implementation may take a long time and require substantial changes to current telecom infrastructure. In this paper, we propose a compromise solution that is not only scalable in the mid-to-long term but also adapts well to the realities of the backbone networks in the current Internet infrastructure. The key ideas behind our solution are twofold. First, we use a connectionless approach to entanglement swapping, allowing our solution to benefit from the same features as packet-switched networks. Second, we employ simple error detection, rather than more complicated error correction, techniques to make our solution sufficiently scalable in the face of errors. This is achieved without requiring overly demanding specifications for the physical devices needed in the network. We test this idea in a quantum key distribution (QKD) setting over a repeater chain and demonstrate how trust-free continental QKD can be achieved through several stages of development.
• Abstract（参考訳）: 量子リピータは、長距離量子通信のための技術を可能にしている。 この分野における大きな進歩にもかかわらず、まだ実装上の課題に直面するだけでなく、望ましい設計基準をすべて満たす理論的なソリューションも必要です。 量子リピータの予備的なソリューションは、しばしばうまくスケールしないが、最も先進的なソリューションは、実装に時間がかかり、現在の通信インフラに実質的な変更を必要とすることを要求している。 本稿では,中期から長期にわたってスケーラブルであるだけでなく,現在のインターネット基盤におけるバックボーンネットワークの現実にも適応できる妥協ソリューションを提案する。 私たちのソリューションの背後にある重要なアイデアは2つです。 まず、接続のないアプローチで絡み合いを交換し、パケット交換ネットワークと同じ利点を享受します。 第二に、より複雑なエラー訂正ではなく、単純なエラー検出を用いて、エラーに直面したソリューションを十分にスケーラブルにします。 これは、ネットワークに必要な物理デバイスに対して、過剰に要求される仕様を必要とせずに実現される。 このアイデアを、リレーダチェーン上の量子鍵分布(QKD)設定で検証し、信頼性のない大陸のQKDが、何段階かの開発を通じてどのように達成できるかを実証する。

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