양자 네트워크 (Quantum Network) 편집하기 (부분)

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= 양자 네트워크의 요소 (Elements of a Quantum Network) =

양자 네트워크의 기본적인 구조는 고전 네트워크(classical network)와 유사하다. 첫째로 애플리케이션들이 최종적으로 실행될 수 있는 종점 노드(end node)가 필요하다. 종점 노드는 최소한 단일 [[큐비트]] 이상의 양자 프로세서들로 구성된다. 종점 노드는 양자 정보를 받을 수도 있고 방출할 수도 있다.<ref name=Meter>R. Van Meter, Quantum Networking, Quantum Networking 1 (2014) doi:10.1002/9781118648919.</ref> [[양자 논리 게이트]]를 실행할 수 있는 종점 노드로는 다이아몬드의 질소 공공 결함 [[NV center(Nitrogen-Vacancy center)]] 또는 [[이온 트랩 (Ion Trap)]]으로 주로 구현된다.<ref name=Meter/> 둘째로 [[큐비트]]들이 노드에서 노드로 전달하는 통신 회선이 필요하다. 주로 광손실이 상대적으로 작은 광통신용 섬유를 통신파장대역 양자광원으로 연결하는 것으로 구성된다. 다른 방법으로는 대기나 진공을 통한 자유공간 네트워킹이 제안된 바 있다.<ref name=Gisson>G. Nicolas, R. Grégoire, T. Wolfgang, and Z. Hugo, Quantum cryptography, Reviews of Modern Physics '''74''', 145 (2002). doi:10.1103/RevModPhys.74.145</ref> 셋째로 원거리 통신에서 일어날 수 있는 신호 잃음이나 [[결잃음]]을 막기 위해 중계기가 필요하다. 고전 통신에서는 신호 증폭을 통해서 이 문제를 해결할 수 있지만, 양자 통신에서는 [[큐비트]]를 복사할 수 없기 때문에 고전 통신과 같은 증폭을 이용할 수 없다.<ref name=Wootters>
W. Wootters, W. Zurek, A Single Quantum Cannot be Cloned, Nature '''299''' 802 (1982). doi:10.1038/299802a0</ref> 따라서 양자 중계기는 얽힘과 양자 전송(quantum teleportation)을 이용하여 물리적으로 [[큐비트]]를 보내지 않고 [[큐비트]]의 정보를 노드 끝에서 끝으로 전송한다.<ref name=Bou>D. Bouwmeester, J. W. Pan, K. Mattle, M. Eibl, H. Weinfurter, and A. Zeilinger, Experimental quantum teleportation, Nature '''390''', 575 (1997). doi:10.1038/37539</ref> 마지막으로 네트워크를 좀 더 효율적으로 사용하기 위해서 광 스위치가 필요하다. 고전적 광 스위치와는 다르게 양자 네트워크에서는 [[큐비트]]의 [[결맞음]]를 보존하는 스위치가 필요하다.

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