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QUANTUM TECHNOLOGY

量子ネットワーク入門

量子もつれから量子通信・量子リピータ・分散量子技術まで

量子通信、QKD、量子リピータ、分散量子計算、量子センシングから量子インターネットへの展望までを体系的に扱う入門書。

状況
企画中
分野
量子技術
言語
日本語
形態
印刷書籍・電子書籍（予定）
  • Quantum Networks
  • QKD
  • Quantum Repeaters
  • Distributed Quantum Computing

この本について

量子ネットワークは、量子状態そのものを離れた地点の間でやり取りする通信基盤であり、信号を増幅できない、コピーできないなど、古典的なネットワークの常識が通用しない制約の上に成り立っています。本書は量子通信の物理的な前提から出発し、QKD（量子鍵配送）、量子テレポーテーション、量子リピータ、分散量子計算、分散量子センシングまでを一つの体系として扱います。

個別の技術を並列に紹介するのではなく、「もつれをいかに生成し、配送し、蓄え、使うか」という共通の問いに沿って全体を構成します。終章では、量子ネットワーク研究開発の現在地と今後の展望を整理します。

本書で学べること

  • 量子通信を成り立たせる物理的な原理と制約
  • QKDの主要プロトコルと安全性の考え方
  • 量子テレポーテーションともつれ交換の仕組み
  • 量子リピータと量子メモリの設計課題
  • 分散量子計算と分散量子センシングの応用像
  • 量子インターネットに向けた研究開発の現状

対象読者

  • 量子通信・量子ネットワークの全体像をつかみたいエンジニア・学生
  • QKDや量子暗号の導入を検討している情報セキュリティ担当者
  • ネットワーク技術の知識を土台に量子分野へ進みたい方

目次（予定）

※ 刊行前のため、目次および内容は変更される場合があります。

  1. 第1章　量子ネットワークとは何か

  2. 第2章　単一量子ビットと量子状態の表現

  3. 第3章　量子ビットはどのように実装されるか

  4. 第4章　量子状態の品質評価と忠実度

  5. 第5章　Bell 対と2量子ビット量子もつれ

  6. 第6章　多体系量子もつれ：W状態と GHZ 状態

  7. 第7章　複製不可能定理と量子測定

  8. 第8章　量子状態の直接転送

  9. 第9章　量子テレポーテーション

  10. 第10章　Bell 状態測定と最初のテレポーテーション実験

  11. 第11章　量子リピータの原理

  12. 第12章　量子メモリと STIRAP

  13. 第13章　量子メモリ実装とハイブリッド量子リピータ

  14. 第14章　古典暗号からワンタイムパッドへ

  15. 第15章　量子鍵配送 QKD：BB84 と E91

  16. 第16章　分散量子計算の発想

  17. 第17章　分散量子計算アーキテクチャ

  18. 第18章　エンタングルメント蒸留と小規模ネットワーク実装

  19. 第19章　分散量子センシング

  20. 第20章　量子ネットワークと超高分解能望遠鏡

  21. 終章　量子ネットワークの現在地と今後

  22. 付録A　量子力学の最小復習

  23. 付録B　光と原子の基礎

  24. 付録C　Bell 状態と測定の計算練習

  25. 付録D　参考文献ガイド

  26. 付録E　記号一覧・略語一覧

  27. 付録F　章別対応マップと本書の読み方

刊行情報

企画中です。刊行時期は未定です。

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