1。エンタングルメント生成：
- ソースの位置で、絡み合った粒子ペア、通常は光子を生成します。これは、自発的なパラメトリックダウンコンバージョンや量子ドットベースのソースなどのさまざまな方法を使用して実現できます。
2。量子チャネルの確立：
- 長距離または自由空間を介して絡み合った粒子を送信するための量子チャネルを作成します。このチャネルは、光ファイバーリンク、自由空間の大気条件、または衛星ベースのシステムである可能性があります。
3。エンコードとデコード：
- 通常、偏光、位相、またはその他の自由度を操作することにより、絡み合った粒子（信号粒子）の1つに量子情報をエンコードします。
- 受信側で、エンコードされた情報を抽出するための相補的な方法で、他の絡み合った粒子（アイドラー粒子）を測定することにより、量子情報をデコードします。
4。量子エラー補正：
- 量子チャネルはノイズとデコヒーレンスの影響を受けやすく、伝送にエラーを導入できます。量子順方向エラー補正（QEC）などの量子エラー補正手法は、これらのエラーから量子情報を保護するために使用されます。
5。 Quantum Key Distribution（QKD）：
- エンタングルメントベースのQKDは、長距離量子通信のための広く研究されているアプリケーションです。これにより、遠くのパーティ間で暗号化キーを安全に配布できます。
6。量子リピーター：
- 非常に長い距離では、量子リピーターを使用できます。リピーターは、エンタングルメント浄化、量子メモリストレージ、およびエンタングルメントスワッピングを実行する信頼できるノードで構成され、量子通信の範囲を拡張します。
7。衛星ベースの量子通信：
- 衛星プラットフォームは、地上局間または衛星間でさえ、量子通信リンクを確立する可能性を提供します。絡み合った光子は、衛星から地球に衛星間または衛星間で伝達され、安全で長距離の量子通信を可能にします。
これらの手法を実装することにより、セキュアなキー分布、量子テレポーテーション、その他の量子情報処理タスク、かなりの距離、または自由空間チャネルを介して、長距離量子通信にエンタングルメントを利用できます。ただし、実用的な実装は、光子損失、脱ー、伝送中の量子状態の維持など、研究開発の積極的な分野など、さまざまな課題に直面しています。
