[論文レビュー] The European Quantum Technologies Roadmap

Antonio Acín, Immanuel Bloch+16 more|arXiv (Cornell University)|Dec 11, 2017

Quantum Information and Cryptography参考文献 7被引用数 140

ひとこと要約

The European Quantum Technologies Roadmap は Europe’s updated view of QT across 四つのドメインと横断的領域にわたり、現状、課題、十年の展望を概説します。

ABSTRACT

Within the last two decades, Quantum Technologies (QT) have made tremendous progress, moving from Noble Prize award-winning experiments on quantum physics into a cross-disciplinary field of applied research. Technologies are being developed now that explicitly address individual quantum states and make use of the 'strange' quantum properties, such as superposition and entanglement. The field comprises four domains: Quantum Communication, Quantum Simulation, Quantum Computation, and Quantum Sensing and Metrology. One success factor for the rapid advancement of QT is a well-aligned global research community with a common understanding of the challenges and goals. In Europe, this community has profited from several coordination projects, which have orchestrated the creation of a 150-page QT Roadmap. This article presents an updated summary of this roadmap. Besides sections on the four domains of QT, we have included sections on Quantum Theory and Software, and on Quantum Control, as both are important areas of research that cut across all four domains. Each section, after a short introduction to the domain, gives an overview on its current status and main challenges and then describes the advances in science and technology foreseen for the next ten years and beyond.

研究の動機と目的

• グローバルな整合性が急速な QT の進展にとってなぜ重要かを説明する。
• 四つの QT ドメインにおける欧州の進展と課題を要約する。
• ドメインを横断する横断的領域（Quantum Theory and Software、Quantum Control）を提示する。
• 今後十年間およびそれ以降に見込まれる科学技術の進展を説明する。

提案手法

• ドメイン別セクションを含む 150 ページの QT Roadmap をレビューして統合する。
• 各ドメインの現状、課題、10年展望を提供する。
• 横断的トピック（Quantum Theory and Software、Quantum Control）をロードマップの記述に統合する。
• ロードマップ作成を可能にした欧州の協調プロジェクトを強調する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ヨーロッパにおける各 QT ドメイン（通信、シミュレーション、計算、センサ/計測）の現状と主な課題は何か？
• RQ2 今後十年間にわたって QT ドメイン全体でどのような進展が見込まれるか？
• RQ3 横断的領域は4つの QT ドメイン全体の進展にどのように影響するか？
• RQ4 欧州の QT 研究コミュニティを整合させるうえで、協調プロジェクトはどのような役割を果たすか？

主な発見

• QT は相互に関連する4つのドメイン、Quantum Communication、Quantum Simulation、Quantum Computation、Quantum Sensing and Metrology から成る。
• グローバルな研究コミュニティの適切な整合は、QT の進展の重要な成功要因である。
• 欧州の協調プロジェクトは QT Roadmap の作成を促進してきた。
• 本稿は、現状・課題・近い将来と長期の進展をドメイン別に要約した更新版を提供する。
• Cross-cutting areas such as Quantum Theory and Software and Quantum Control are important across all QT domains.
• The roadmap presents advances foreseen for the next ten years and beyond.