論文の概要: Quantum Networks Using Color Defects in Diamond: Principles, Progress, and Perspectives

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.30005v1
• Date: Thu, 28 May 2026 14:33:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-30 02:45:56.393182
• Title: Quantum Networks Using Color Defects in Diamond: Principles, Progress, and Perspectives
• Title（参考訳）: ダイヤモンドにおける色欠陥を利用した量子ネットワーク -原理, 進展, 展望-
• Authors: Ayan Majumder, Cem Güney Torun, Tim Schröder, Gregor Pieplow, Prem Kumar, Kasturi Saha,
• Abstract要約: 大規模量子ネットワークは、量子情報科学の全く新しい応用を可能にする。 このようなネットワークのノードを構築するために、ダイヤモンド色欠陥は有望な候補の1つである。 それらの優れた光学特性、高速スピン量子ビット制御、長いスピンコヒーレンス時間により、量子情報処理や量子メモリ用途に適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7850663096185592
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Large-scale quantum networks will enable entirely new applications of quantum information science in fields such as quantum communication, distributed quantum computing, sensing, and metrology. To build nodes of such networks, diamond color defects are one of the promising candidates. Their excellent optical properties, fast spin-qubit control, and long spin coherence times make them well-suited for quantum information processing and quantum memory applications. Additionally, recent advances in the heterogeneous integration of diamond nanophotonic structures with photonic integrated circuits have made these systems more efficient and well-suited for scalable quantum processor architectures. In this comprehensive review, we discuss the optical and spin properties of these systems, recent progress in the building blocks of quantum networks, and demonstrations of metropolitan-scale quantum networks, as well as the challenges associated with these systems at both the fundamental and experimental levels, along with potential solutions.
• Abstract（参考訳）: 大規模量子ネットワークは、量子通信、分散量子コンピューティング、センシング、気象学などの分野における量子情報科学の全く新しい応用を可能にする。 このようなネットワークのノードを構築するために、ダイヤモンド色欠陥は有望な候補の1つである。 それらの優れた光学特性、高速スピン量子ビット制御、長いスピンコヒーレンス時間により、量子情報処理や量子メモリ用途に適している。 さらに、ダイヤモンドナノフォトニック構造とフォトニック集積回路との異種結合の最近の進歩により、これらのシステムはより効率的でスケーラブルな量子プロセッサアーキテクチャに適している。 本稿では,これらのシステムの光学的およびスピン的特性,近年の量子ネットワーク構築の進展,大都市圏の量子ネットワークの実証,基本レベルおよび実験レベルにおけるこれらのシステムに関わる課題,および潜在的な解決策について論じる。

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