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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-12-12 14:10 長距離量子ネットワーク：分配・純化・スワップと信頼性制御の総説 ○陳 昊・李 睿棟（金沢大）  IN2025-58 |
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| 抄録 | （和） | This survey reviews the architectural and algorithmic building blocks that enable long-distance quantum networks. We first outline entanglement distribution mechanisms, including photon-pair sources and atom-photon interfaces, and discuss how channel loss, memory decoherence, and synchronization shape the rate-distance trade-off. We then summarize purification as a local operations and classical communication (LOCC) process to mitigate noise accumulation, emphasizing scheduling and resource pairing strategies that balance fidelity gains with the consumption of quantum memories. Next, we analyze entanglement swapping via Bell-state measurement at intermediate nodes and compare hop-by-hop, nested, and parallel strategies in terms of latency, success probability, and required coordination. Finally, we formalize fidelity control using the density matrix framework and state overlap, highlighting how real-time estimation and control loops guide path selection, swapping depth, and when to invoke purification. Throughout, we connect circuit-level primitives such as quantum gates, measurements, and BSM to network-level services including teleportation, dense coding, and repeater chains, and identify open problems such as cross-layer co-design, multiplexing across channels and memories, and adaptive policies that jointly schedule distribution, purification, and swapping under realistic hardware constraints. This article aims to provide a concise and system-oriented map for researchers and practitioners working toward scalable wide-area quantum networking. |
| （英） | This survey reviews the architectural and algorithmic building blocks that enable long-distance quantum networks. We first outline entanglement distribution mechanisms, including photon-pair sources and atom-photon interfaces, and discuss how channel loss, memory decoherence, and synchronization shape the rate-distance trade-off. We then summarize purification as a local operations and classical communication (LOCC) process to mitigate noise accumulation, emphasizing scheduling and resource pairing strategies that balance fidelity gains with the consumption of quantum memories. Next, we analyze entanglement swapping via Bell-state measurement at intermediate nodes and compare hop-by-hop, nested, and parallel strategies in terms of latency, success probability, and required coordination. Finally, we formalize fidelity control using the density matrix framework and state overlap, highlighting how real-time estimation and control loops guide path selection, swapping depth, and when to invoke purification. Throughout, we connect circuit-level primitives such as quantum gates, measurements, and BSM to network-level services including teleportation, dense coding, and repeater chains, and identify open problems such as cross-layer co-design, multiplexing across channels and memories, and adaptive policies that jointly schedule distribution, purification, and swapping under realistic hardware constraints. This article aims to provide a concise and system-oriented map for researchers and practitioners working toward scalable wide-area quantum networking. | |
| キーワード | （和） | / / / / / / / |
| （英） | Quantum repeaters / Entanglement distribution / Entanglement purification / Entanglement swapping / Fidelity control / Density matrix / Bell-state measurement / LOCC | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 285, IN2025-58, pp. 123-130, 2025年12月. | |
| 資料番号 | IN2025-58 | |
| 発行日 | 2025-12-04 (IN) | |
| 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 | IN2025-58 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IN IA |
| 開催期間 | 2025-12-11 - 2025-12-12 |
| 開催地（和） | 金沢商工会議所 |
| 開催地（英） | The Kanazawa Chamber of Commerce & Industry |
| テーマ（和） | 性能評価とシミュレーション、信頼性技術、スループットやトラヒックの計測、品質(QoS)制御、輻輳制御、トラヒック・フロー制御、オーバーレイネットワーク・P2P、CCN・ICN、マルチキャスト、ルーティング、セキュリティ及び一般 |
| テーマ（英） | Performance Analysis and Simulation, Robustness, Traffic and Throughput Measurement, Quality of Service (QoS) Control, Congestion Control, Overlay Network/P2P, CCN, ICN, Multicast, Routing, Security, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | IN |
| 会議コード | 2025-12-IN-IA |
| 本文の言語 | 英語（日本語タイトルあり） |
| タイトル（和） | 長距離量子ネットワーク：分配・純化・スワップと信頼性制御の総説 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Long-Distance Quantum Networks: Distribution, Purification, Swapping, and Fidelity Control |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | / Quantum repeaters |
| キーワード(2)（和/英） | / Entanglement distribution |
| キーワード(3)（和/英） | / Entanglement purification |
| キーワード(4)（和/英） | / Entanglement swapping |
| キーワード(5)（和/英） | / Fidelity control |
| キーワード(6)（和/英） | / Density matrix |
| キーワード(7)（和/英） | / Bell-state measurement |
| キーワード(8)（和/英） | / LOCC |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 陳 昊 / Hao Chen / チン コウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 金沢大学 (略称： 金沢大) Kanazawa University (略称： Kanazawa Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 李 睿棟 / Ruidong Li / リ エイトウ |
| 第2著者 所属（和/英） | 金沢大学 (略称： 金沢大) Kanazawa University (略称： Kanazawa Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-12-12 14:10:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | IN |
| 資料番号 | IN2025-58 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.285 |
| ページ範囲 | pp.123-130 |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2025-12-04 (IN) |
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