論文の概要: Feasibility of satellite-augmented global quantum repeater networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11127v1
- Date: Wed, 11 Mar 2026 14:58:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-13 14:46:25.532863
- Title: Feasibility of satellite-augmented global quantum repeater networks
- Title（参考訳）: 衛星化グローバル量子リピータネットワークの可能性
- Authors: Manik Dawar, Clement Paillet, Nilesh Vyas, Andrew Thain, Rodrigo Henriques Guilherme, Ralf Riedinger,
- Abstract要約: 大規模量子ネットワークは、高忠実度エンドツーエンドの絡み合いの分布を必要とする。
主要なアーキテクチャは、地上の量子リピータに絡み合う衛星ベースのソースである。
本稿では,このようなネットワークの達成可能な性能と,現在および短期的な空間技術に関する疑問に対して,最初の定量的回答を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A large scale quantum network requires the distribution of high-fidelity end-to-end entanglement. To overcome the range limitations inherent to terrestrial fiber, a leading architecture has emerged: satellite-based sources transmitting entanglement to quantum repeaters on the ground. By bridging the gap between abstract analytical frameworks and computationally heavy numerical simulations, this paper provides the first quantitative answer to the question of such a network's achievable performance with current and near-term space technology, while accounting for entanglement swapping and purification. This is achieved by integrating a detailed physical model of a satellite-to-ground link into an analytical entanglement resource estimation framework for quantum repeaters, enabling an optimization of the end-to-end entanglement rate. Our analysis, performed across leading quantum hardware platforms, shows that Low Earth Orbit satellite constellations combined with quantum repeaters employing Neutral Atom or Nitrogen and Silicon Vacancy qubits, could enable a global quantum network, distributing entanglement over distances up to 20,000 km, sufficient for connecting any two points on Earth. This work highlights the major bottlenecks in space and quantum hardware technologies, which need to be addressed, thereby guiding informed investments necessary for enabling a large scale quantum network.
- Abstract（参考訳）: 大規模量子ネットワークは、高忠実度エンドツーエンドの絡み合いの分布を必要とする。
地上の量子リピータにエンタングルメントを送信する衛星ベースのソースという、地球上の繊維に固有の範囲制限を克服するために、主要なアーキテクチャが登場した。
本稿では,抽象解析フレームワークと計算学的に重い数値シミュレーションのギャップを埋めることにより,ネットワークの達成可能な性能を,現在の宇宙技術と短期技術で問題視し,絡み合いのスワッピングと浄化を考慮に入れた最初の定量的回答を提供する。
これは、衛星間リンクの詳細な物理モデルを量子リピータの解析的エンタングルメントリソース推定フレームワークに統合し、エンドツーエンドエンタングルメントレートの最適化を可能にする。
我々の分析は、主要な量子ハードウェアプラットフォームにまたがって行われ、低地球軌道衛星コンステレーションと、ニュートラル原子や窒素、シリコン原子価量子ビットを用いた量子リピータを組み合わせることで、地球上の2つの点を繋ぐのに十分な2万kmの距離にわたる絡み合いを、グローバルな量子ネットワークを実現することができることを示した。
この研究は、対処する必要がある空間と量子ハードウェア技術の大きなボトルネックを強調し、大規模な量子ネットワークの実現に必要な情報投資を導く。
関連論文リスト
- Entanglement Management in Space-Based Quantum Information Networks [0.0]
衛星は、広範囲にわたる接続を可能にするのに必要不可欠な役割を担っている。
我々は、量子情報ネットワークの展開に衛星が関与する様々な方法を探る。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-01T17:21:26Z) - Emulation of satellite up-link quantum communication with entangled photons [75.38606213726906]
我々は、極非縮退光子の超明るい光源を実証し、エミュレートされた高損失衛星シナリオにおいて量子鍵分布を行う。
先駆的なMiciusアップリンク実験の1つに対応するロスプロファイルと10kmのテレコムファイバーで区切られた地上のエンドユーザーにより、制限の1回のオーバーパスで5.2kbitのセキュアな鍵蓄積を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-05T19:14:55Z) - Optimizing Global Quantum Communication via Satellite Constellations [4.697836093704253]
我々は、モルニヤ軌道における量子中継衛星を用いた新しいアプローチを導入し、通信効率とカバレッジを向上させる。
我々の研究は、堅牢で効率的なグローバルな量子通信ネットワークを実現するために、量子衛星と中継システムをデプロイするための戦略的枠組みを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-31T05:26:38Z) - Entanglement-Assisted Quantum Networks: Mechanics, Enabling
Technologies, Challenges, and Research Directions [66.27337498864556]
本稿では,量子ネットワークの絡み合いに関する包括的調査を行う。
ネットワーク構造、作業原則、開発段階の詳細な概要を提供する。
また、アーキテクチャ設計、絡み合いに基づくネットワーク問題、標準化など、オープンな研究の方向性を強調している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-24T02:48:22Z) - Connecting Quantum Cities: Simulation of a Satellite-Based Quantum
Network [2.3746609573239756]
我々は、衛星リンクを用いて量子シティーを接続するヨーロッパ規模の量子ネットワークのアーキテクチャを提示し、分析する。
我々は、量子鍵分布率の観点から、ヨーロッパの遠隔地をリンクするそのようなネットワークの性能をベンチマークする。
本結果は、現在の衛星量子通信リンクの鍵となるパラメータと限界を強調し、将来のミッションの設計を支援するために使用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-21T14:22:29Z) - Cavity-enhanced quantum network nodes [0.0]
将来の量子ネットワークは、量子チャネルで接続された量子プロセッサによって構成される。
光共振器が量子ネットワークノードをどのように促進するかを説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-30T18:50:35Z) - Quantum Annealing Formulation for Binary Neural Networks [40.99969857118534]
本研究では、リソース制約のあるデバイスを意図した軽量で強力なモデルであるバイナリニューラルネットワークについて検討する。
トレーニング問題に対する2次非制約バイナリ最適化の定式化を考案する。
問題は難解であり、すなわち、二分重みを推定するコストはネットワークサイズと指数関数的にスケールするが、どのようにして問題を量子アニール器に直接最適化できるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-05T03:20:54Z) - Realizing quantum nodes in space for cost-effective, global quantum
communication: in-orbit results and next steps [94.08853042978113]
SpooQy-1は、量子技術センターで開発された衛星である。
資源制約のあるCubeSatプラットフォーム上での光子対の絡み合った動作の実証に成功した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-22T02:59:23Z) - Analytical Methods for High-Rate Global Quantum Networks [0.0]
地上ベースの量子ネットワークは光ファイバーを介して情報キャリアとして光子を用いる。
弱規則アーキテクチャと呼ばれる大規模量子ネットワークモデルを導入する。
これにより、一貫した接続特性を持つ大規模ネットワークの有効性を検討することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-21T18:01:43Z) - Entanglement Classification via Neural Network Quantum States [58.720142291102135]
本稿では、学習ツールと量子絡み合いの理論を組み合わせて、純状態における多部量子ビット系の絡み合い分類を行う。
我々は、ニューラルネットワーク量子状態(NNS)として知られる制限されたボルツマンマシン(RBM)アーキテクチャにおいて、人工ニューラルネットワークを用いた量子システムのパラメータ化を用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-31T07:40:23Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。