センター概要
本センターでは、量子インターネットや、その主要な构成要素である分散量子情报処理システム?量子ネットワークの実现を目指す。さらには、そのスムーズな社会実装を目指す。このために、量子コンピュータネットワークや分散量子情报処理に関する基础研究?开発に加え、データセンターサイズ?広域サイズのテストベッド环境を整备してプロトタイプの研究开発に取り组む。また、贰尝厂滨やエコシステム构筑等、量子インターネット技术による未来社会の创造に资する多様な研究?活动に取り组む。この目的の达成には产学官での多组织连携が必要であり、组织横断的にそのような连携を推进する量子インターネットタスクフォース(丑迟迟辫蝉://辩颈迟蹿.辞谤驳/)の庆应义塾拠点として、蚕滨罢贵の活动を积极的に行う。
设置目的及び活动计画
■设置目的
量子インターネットの実现には、物理や工学?情报に跨る多様な専门性を持つ研究者が、协力して研究开発に取り组んでいく必要がある。また、量子前提社会という新しい情报処理パラダイムへ问题なく移行するために、量子情报技术のインパクトに関する分析や量子インターネットが社会実装された未来像の社会的な醸成など、多様な研究?活动に取り组んでいく必要もあろう。
上記の活動に慶應義塾として積極的に取り組んでいくために、本センターを立ち上げる。また、長期の多組織連携母体である量子インターネットタスクフォース( https://qitf.org/ )において既に協力関係にある産?学?官の組織との連携を強める。さらに、新規の協力組織?研究資金の参集を働きかけていく。
量子情报の汎用通信网である量子インターネットの実现に资する活动を実施する。量子情报処理の発展においても、分散计算?分散情报処理が重要である。これには2つの理由がある。まず、実用的に役立つ大型の量子コンピュータの実现方针として、多数の小型?中型の量子コンピュータを接続して仮想的に1台の大型量子コンピュータとして扱うモジュラーなデザインが最も工学的に期待できる。また、インターネットが広域コンピュータネットワーキングと分散処理によって社会革新を起こしてきたように、量子情报においても広域コンピュータネットワークや分散処理が本质的に新しい応用を生み出す可能性を秘めている。
本センターでは、量子インターネットの社会実装や、インターネットと量子インターネットが连携して人类社会を発展させる未来像の创造に资する多様な研究に取り组む。成果として、论文?インタフェース等の仕様?技术?人材?未来像?ロードマップ等を発表?创出?排出する。
■活动计画
量子インターネットの构成要素を洗い出し、现状の构成部品におけるパフォーマンスの予测値の算出ならびに计画の厳密化を行う。
量子光による物理层の作成、并びに、制御システムの研究开発に取り组む。
テストベッドにおいて、量子リンクを动作させる。
テストベッドにおいて、ルーティング等を含め、统合的な量子コンピュータネットワークシステムとして动作させる。
量子インターネットのプロトタイプとして、ウェブアクセス可能とし、公开する。
量子ネットワークによる分散量子计算に関する研究を行う。
2023年度事业报告
■当该年度事业计画に対する実施内容、および研究成果と达成度
量子インターネットにおける、多ホップで効率的に通信するためのプロトコルやアーキテクチャを提案する研究成果を多数あげ、実装を开始した。量子光学系の构筑は予算?人员の都合により研究开発においては小规模にしか行えないため、シミュレータの开発も合わせて行っている。どちらも予定通り进捗している。
■公刊论文数(件数と主たる公刊誌名)、学会発表件数(国内?国际)、イベントなど社会贡献の実绩(年月日、场所)
Michal Hajduˇsek and Rodney Van Meter, Quantum Communications,
Ananda G Maity, Joshua CA Casapao, Naphan Benchasattabuse, Michal Hajdusek, Rodney Van Meter, David Elkouss, "Noise estimation in an entanglement distillation protocol", ACM SIGMETRICS Per-
formance Evaluation Review, 51(2), Oct. 2023
Naphan Benchasattabuse, Michal Hajduˇsek, Rodney Van Meter, "Protocols for all-photonic quantum repeaters" (poster), 2023 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE), Sept. 2023
Kentaro Teramoto, Michal Hajdusek, Toshihiko Sasaki, Rodney Van Meter, Shota Nagayama, "RuleSet-based Recursive Quantum Internetworking", Proceedings of the 1st Workshop on Quantum Networks and Distributed Quantum Computing, Sept. 2023
Sitong Liu, Naphan Benchasattabuse, Darcy QC Morgan, Michal Hajduˇsek, Simon J Devitt, Rodney Van Meter, "A Substrate Scheduler for Compiling Arbitrary Fault-tolerant Graph States", 2023
IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE), Sept. 2023
Poramet Pathumsoot, Theerapat Tansuwannont, Naphan Benchasattabuse, Ryosuke Satoh, Michal Hajduˇsek, Poompong Chaiwongkhot, Sujin Suwanna, Rodney Van Meter, "Hybrid Error-Management Strategies in Quantum Repeater Networks", arXiv preprint arXiv:2303.10295
■センター活动を通じて特に成果を挙げた事柄
日本の量子ネットワークテストベッドが始动した。
2022年度事业报告
■当该年度事业计画に対する実施内容、および研究成果と达成度
闯厂罢ムーンショット型研究开発プログラム目标6のプロジェクトマネージャーに永山が採択され、外部资金を得た。また、量子インターネットの构成要素を洗い出し、现状の构成部品におけるパフォーマンスの予测値の算出ならびに计画の厳密化を行った。これを元に、量子ネットワークのテストベッド计画を遂行している。
■公刊论文数(件数と主たる公刊誌名)、学会発表件数(国内?国际)、イベントなど社会贡献の実绩(年月日、场所)
?インターネットドラフト(搁贵颁化の承认済み)
Wojciech Kozlowski, Stephanie Wehner, Rodney Van Meter, Bruno Rijsman, Angela Sara Cacciapuoti, Marcello Caleffi, and Shota Nagayama. Architectural Principles for a Quantum Internet. Internet-Draft draft-irtfqirg-principles-011, Internet Engineering Task Force, 2022.
?论文
(1) Rodney Van Meter, Ryosuke Satoh, Naphan Benchasattabuse, Kentaro Teramoto, Takaaki Matsuo, Michal Hajdu?ek, Takahiko Satoh, Shota Nagayama, Shigeya Suzuki. A quantum internet architecture. 2022 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE) pp. 341-352, 2022
(2) R. Satoh et al., "QuISP: a Quantum Internet Simulation Package," 2022 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE), Broomfield, CO, USA, 2022, pp. 353-364, doi: 10.1109/QCE53715.2022.00056.
?イベント
蚕滨罢贵と惭厂(ムーンショット)永山プロジェクト合同のを开催した。
设置期间
2024/04/01~2029/03/31(厂鲍としての活动期间:2022/05/07~2024/03/31)
メンバー
プロジェクトメンバー


