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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-09-06 13:25 固定E2E伝送とHBH伝送を併用した量子ネットワークシステムの性能評価 ○木邨春菜・橘 拓至（福井大）  NS2024-80 |
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| 抄録 | （和） | 現在，量子ビット（qubit）の中継で使用される量子メモリの研究開発が進められており，各ノードで量子メモリが使用可能になると，qubitを中継ノードの量子メモリに一定時間蓄積することができる．これにより，qubitを送信ノードから受信ノードまで量子テレポーテーションができない場合でも，中継ノードを介して複数回の量子テレポーテーションで受信ノードにqubitを伝送できる．また，量子メモリに量子エンタングルメントを保存することで，特定のノード間に量子エンタングルメントを常時生成することができるようになる． 通信ネットワークでは，送受信ノード間で伝送される通信トラヒック量に偏りがあり，この偏りを考慮した通信ネットワークの運用が必要となる． 量子ネットワークでも送受信ノード間に通信トラヒック量の偏りが生じることが予想され，この偏りを考慮したqubit伝送を実現することが望まれる． 本研究では，qubitのE2E伝送とHBH伝送を併用したシステムに対して，E2E伝送の送受信ノードを固定したシステムを提案する． 本システムにおける固定E2E 伝送では，事前に決定した送受信ノード間で量子メモリを活用して量子エンタングルメントを常時生成してE2E伝送に利用する． これにより，E2E伝送に使用する量子エンタングルメント生成時間を大幅に短縮でき，システム全体の性能向上が期待できる． 本システムの性能を独自に開発したシミュレーションプログラムで評価し，E2E 伝送のみのシステム，HBH 伝送のみのシステムと性能を比較する． 数値例から，提案システムにおける固定E2E伝送を適切に実行することで，他のシステムよりも平均伝送時間が減少できることがわかった． |
| （英） | Quantum memory research is advancing, enabling its use at relay nodes in quantum networks. This allows qubits to be temporarily stored at each node, facilitating their transmission between nodes via multiple rounds of quantum teleportation, even when direct teleportation is not possible. Quantum entanglement can also be preserved in quantum memory, allowing for continuous entanglement generation between specific nodes. In conventional communication networks, traffic imbalances between sender-receiver pairs necessitate strategies for effective network management. Similarly, quantum networks are expected to experience such imbalances, making it important to develop qubit transmission strategies that address these disparities. For systems with both qubit E2E and HBH transmission, we propose a system with fixed transmitter and receiver nodes for E2E transmission. The proposed system focuses on fixed E2E transmission between predetermined nodes, utilizing quantum memory to continuously generate quantum entanglement. This approach significantly reduces the time required to generate entanglement for E2E transmission, leading to improved overall system performance. Performance was evaluated through simulations, comparing the proposed system to those using only E2E or HBH transmission. The numerical examples show that the proper implementation of fixed E2E transmission in the proposed system can reduce the average transmission time compared to other systems. | |
| キーワード | （和） | 量子ネットワーク / 量子エンタングルメント / 量子テレポーテーション / エンタングルメントスワッピング / シミュレーション / / / |
| （英） | Quantum Network / Quantum Entanglement / Quantum Teleportation / Entanglement Swapping / Simulation / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 179, NS2024-80, pp. 30-35, 2024年9月. | |
| 資料番号 | NS2024-80 | |
| 発行日 | 2024-08-29 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2024-80 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS IN CS NV |
| 開催期間 | 2024-09-05 - 2024-09-06 |
| 開催地（和） | 東北大学 電気通信研究所 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Tohoku University + Online |
| テーマ（和） | セッション管理(SIP・IMS)，相互接続技術/標準化，次世代・新世代・将来ネットワーク，クラウド/データセンタネットワーク，SDN(OpenFlow等)・NFV，IPv6，機械学習のネットワーク適用，一般 |
| テーマ（英） | Session management (SIP/IMS), Interoperability/Standardization, NGN/NwGN/Future networks, Cloud/Data center networks, SDN (OpenFlow, etc.)/NFV, IPv6, Machine learning, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2024-09-IN-NS-CS-NV |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 固定E2E伝送とHBH伝送を併用した量子ネットワークシステムの性能評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Evaluation of Quantum Network System with Static E2E transmission and HBH transmission |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 量子ネットワーク / Quantum Network |
| キーワード(2)（和/英） | 量子エンタングルメント / Quantum Entanglement |
| キーワード(3)（和/英） | 量子テレポーテーション / Quantum Teleportation |
| キーワード(4)（和/英） | エンタングルメントスワッピング / Entanglement Swapping |
| キーワード(5)（和/英） | シミュレーション / Simulation |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 木邨 春菜 / Haruna Kimura / キムラ ハルナ |
| 第1著者 所属（和/英） | 福井大学 (略称： 福井大) Fukui University (略称： Fukui Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 橘 拓至 / Tachibana Takuji / タチバナ タクジ |
| 第2著者 所属（和/英） | 福井大学 (略称： 福井大) Fukui University (略称： Fukui Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2024-09-06 13:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2024-80 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.179 |
| ページ範囲 | pp.30-35 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-08-29 (NS) |
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