[논문 리뷰] The European Quantum Technologies Roadmap

Antonio Acín, Immanuel Bloch외 16명|arXiv (Cornell University)|2017. 12. 11.

Quantum Information and Cryptography참고 문헌 7인용 수 140

한 줄 요약

유럽 양자 기술 로드맵은 네 가지 도메인과 가로지르는 교차 영역에 걸친 유럽의 QT 업데이트된 관점을 요약하고, 현재 상태, 도전 과제, 그리고 10년 전망을 제시한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 전 세계적 정렬(global alignment)이 빠른 QT 발전에 왜 결정적인지 설명한다.
• 네 가지 QT 도메인에서의 유럽의 진전과 도전 과제를 요약한다.
• 도메인을 가로지르는 교차 영역(Quantum Theory and Software, Quantum Control)을 제시한다.
• 다음 10년 및 그 이후에 예상되는 과학적 및 기술적 진보를 설명한다.

제안 방법

• 도메인별 섹션이 포함된 150페이지 QT 로드맵을 검토하고 종합한다.
• 각 도메인에 대한 상태, 도전 과제, 10년 전망을 제시한다.
• 교차 영역 주제(Quantum Theory and Software, Quantum Control)를 로드맵 내러티브에 통합한다.
• 로드맵 제작을 가능하게 한 유럽의 조정 프로젝트를 강조한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 유럽에서 각 QT 도메인(양자 통신, 양자 시뮬레이션, 양자 계산, 양자 센싱/계측)의 현재 상태와 주요 도전 과제는 무엇인가?
• RQ2 다음 10년 간 QT 도메인 전반에서 예견되는 발전은 무엇인가?
• RQ3 교차 영역이 네 가지 QT 도메인 전체의 진전에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 유럽 QT 연구 커뮤니티를 정렬하는 데 조정 프로젝트가 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• QT는 네 가지 상호 연관된 도메인으로 구성된다: Quantum Communication, Quantum Simulation, Quantum Computation, and Quantum Sensing and Metrology.
• 전 세계적으로 잘 정렬된 연구 커뮤니티가 QT 발전의 중요한 성공 요인이다.
• 유럽의 조정 프로젝트가 QT 로드맵의 창출을 촉진했다.
• 이 기사는 상태, 도전 과제, 단기/장기 진전에 대한 업데이트된 도메인별 요약을 제공한다.
• 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.