Schreodinger's Web: Race to Build the Quantum Internet

Cover......Page 1
Half Title......Page 2
Title Page......Page 4
Copyright Page......Page 5
Dedication......Page 6
Table of Contents......Page 8
Preface......Page 14
Foreword......Page 16
Author......Page 22
CHAPTER 1 : Many Hands Make Light Work......Page 24
 The Darkened Room......Page 25
 Newton’s Bullets......Page 28
 Waves of Huygens’– Ptooey!......Page 34
 Out– Damned Spot!......Page 35
 The Journey Stone......Page 43
 Franklin, Frogs, and Frankenstein......Page 45
 Ørsted Unlodes......Page 46
 Electric Boy Rewinds......Page 49
 All’s Well that’s Maxwell......Page 54
 Fiat Lux!......Page 57
 Watt Is Love? Don’t Hertz Me, No Morse!......Page 61
 Marconi and Chutzpah......Page 62
 Maxwell’s Rainbow......Page 63
CHAPTER 2 : What Light Through Yonder Window – Breaks?......Page 66
 The End of Physics?......Page 67
 Plancking for Beginners......Page 74
 One Photon, Indivisible, with Quanta of Energy, in Balls......Page 79
 It’s a Wave! It’s a Particle! It’s– What the Heck Is It!?......Page 83
 Quantum Nondemolition Derby......Page 91
 Vaidman– Dude’s the Bomb!......Page 96
 The Undetectable Quantum Tripwire......Page 99
 Extraordinary Popular Delusions and the Madness of Clouds......Page 102
 To Compute or Not to Compute– What Is the Question?......Page 105
 Einstein’s Bubble– Toil and Trouble......Page 106
 Particulars of Polarized Photons......Page 110
CHAPTER 3 : It Takes Two to Tangle......Page 114
 Schrödinger’s Curse......Page 115
 Einstein’s Bane......Page 117
 Von Neumann’s Blunder......Page 122
 Bohm’s Bombshell......Page 124
 Bell Gets Testy......Page 126
 Clauser’s No-Bell Prize......Page 131
 Closing the Loopholes......Page 135
 Two’s Company– But Three’s a Cloud......Page 138
 Speaking the Unspeakable......Page 141
CHAPTER 4 : Quantum Networks: The Building Blocks......Page 144
 Quantum-Dot Single-Photon Guns......Page 145
 Sort-of-Single-Photon Guns and Magic Chinese Crystals......Page 148
 Pseudo-Single-Photon Guns......Page 152
 Quantum-Dot Entangled-Photon Guns......Page 155
 Entangled Sort-of-Photon Guns and Magic Chinese Crystals......Page 157
 I Spy, with My Little Eye......Page 161
 E.T.Phone Home......Page 164
 Polarize! Let No Photon Evade Your Eyes!......Page 169
 Rare as a Two-Dollar Bell......Page 172
CHAPTER 5 : The Second Quantum Revolution......Page 174
 What Is Quantum Technology?......Page 175
 Quantum Random-Number Generators......Page 177
 Cryptography......Page 181
 Classical Cryptography– RSA Public-Key Encryption......Page 182
 Classical Cryptography– One-Time-Pad Private-Key Encryption......Page 185
 Quantum Money– Wiesner’s Unpublishable Paper......Page 195
 Quantum Cryptography– the Bennett and Brassard 1984 Protocol......Page 198
 Quantum Cryptography– The Ekert 1991 Protocol......Page 205
 Post-Quantum-Cryptography– Off-Ramp on the Quantum Internet......Page 208
 Quantum Teleportation......Page 210
 Entanglement Swapping......Page 217
 Quantum Memories......Page 219
 Classical Repeaters......Page 221
 Quantum Repeaters......Page 224
 Quantum Transponders......Page 228
CHAPTER 6 : Quantum Networks......Page 230
 The Quantum Internet– Why Now?......Page 231
 What’s Up with Quantum Computers These Days?......Page 233
 Quantum Supremacy......Page 236
 Double-Bubble– Toil and Trouble!......Page 238
 A Chinese Quantum-Sputnik Moment......Page 242
 National Quantum Initiative Act......Page 245
 Quantum Internet 1.0– All that It’s Cracked Up to Be?......Page 251
 Quantum Internet 2.0– Rage of Entanglement......Page 253
 Quantum Internet 3.0– Rise of the Ubiquitous Quantum Repeaters......Page 261
 I Have aCode in My Node!......Page 268
 Teleportation and Distributed Quantum Computing......Page 270
 Classical Communication over the Quantum Network......Page 274
CHAPTER 7 : Networks of Quantum Sensors......Page 278
 Quantum Sensors......Page 279
 Coherent Sensor Arrays......Page 284
 Clocks in Space......Page 293
 Distributed Quantum Sensors......Page 296
Epilogue......Page 304
Index......Page 308