論文の概要: Efficient optimization of cut-offs in quantum repeater chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.04946v2
- Date: Fri, 4 Jun 2021 15:28:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 14:13:31.736728
- Title: Efficient optimization of cut-offs in quantum repeater chains
- Title（参考訳）: 量子リピータチェーンにおけるカットオフの効率的な最適化
- Authors: Boxi Li, Tim Coopmans, David Elkouss
- Abstract要約: 我々は,リピータチェーンプロトコルによって生成される待ち時間と絡み合いの確率分布を計算するアルゴリズムを開発した。
このアルゴリズムを用いてカットオフを最適化し,リピータチェーンの終端ノード間の秘密鍵レートを最大化する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum communication enables the implementation of tasks that are
unachievable with classical resources. However, losses on the communication
channel preclude the direct long-distance transmission of quantum information
in many relevant scenarios. In principle quantum repeaters allow one to
overcome losses. However, realistic hardware parameters make long-distance
quantum communication a challenge in practice. For instance, in many protocols
an entangled pair is generated that needs to wait in quantum memory until the
generation of an additional pair. During this waiting time the first pair
decoheres, impacting the quality of the final entanglement produced. At the
cost of a lower rate, this effect can be mitigated by imposing a cut-off
condition. For instance, a maximum storage time for entanglement after which it
is discarded. In this work, we optimize the cut-offs for quantum repeater
chains. First, we develop an algorithm for computing the probability
distribution of the waiting time and fidelity of entanglement produced by
repeater chain protocols which include a cut-off. Then, we use the algorithm to
optimize cut-offs in order to maximize secret-key rate between the end nodes of
the repeater chain. We find that the use of the optimal cut-off extends the
parameter regime for which secret key can be generated and moreover
significantly increases the secret-key rate for a large range of parameters.
- Abstract（参考訳）: 量子コミュニケーションは、古典的なリソースで達成できないタスクの実装を可能にする。
しかし、通信チャネルの損失は多くの関連するシナリオで量子情報の直接の長距離伝送を妨げている。
原理上、量子リピータは損失を克服することができる。
しかし、現実的なハードウェアパラメーターは長距離量子通信を実際に挑戦する。
例えば、多くのプロトコルでは、追加のペアが生成されるまで量子メモリで待つ必要がある絡み合ったペアが生成される。
この待ち時間の間、最初のペアは分解され、最終的な絡み合いの品質に影響を及ぼす。
低いレートのコストでは、カットオフ条件を課すことでこの効果を緩和できる。
例えば、エンタングルメントの最大ストレージ時間は、後に破棄される。
本研究では,量子リピータチェーンのカットオフを最適化する。
まず,カットオフを含むリピータチェーンプロトコルによって生成された待ち時間の確率分布と絡み合いの忠実度を計算するアルゴリズムを開発した。
次に,リピータチェーンの終端ノード間の秘密鍵レートを最大化するために,カットオフを最適化するアルゴリズムを用いる。
最適なカットオフは秘密鍵を生成できるパラメータレジームを拡張し、さらに広範囲のパラメータに対してシークレットキーレートを著しく増加させる。
関連論文リスト
- Generalized quantum repeater graph states [1.7635061227370266]
単一ビットを分散する際の損失耐性を確保するための新しい手法を提案する。
私たちの新しいスキームは、以前の仕事を非常に柔軟で大幅に上回っていることを実証します。
これらの発見は、損失耐性量子ネットワークのスケーラビリティと信頼性に関する新たな洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-01T16:21:37Z) - On noise in swap ASAP repeater chains: exact analytics, distributions and tight approximations [9.32782060570252]
損失は量子ネットワークにおける絡み合いの分布の主要なボトルネックの1つである。
等間隔リピータの事例を解析的に検討する。
最大25セグメントまでの忠実度の全モーメントについて、正確な解析公式を求める。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-10T16:24:51Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections
and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。
我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z) - Circuit Cutting with Non-Maximally Entangled States [59.11160990637615]
分散量子コンピューティングは、複数のデバイスの計算能力を組み合わせて、個々のデバイスの限界を克服する。
回路切断技術は、古典的な通信を通じて量子計算の分配を可能にする。
量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、指数的なショットの増加を伴わない量子計算の分布を可能にする。
非最大エンタングル量子ビット対を利用する新しい回路切断法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-21T08:03:34Z) - Entanglement Distribution in Quantum Repeater with Purification and
Optimized Buffer Time [53.56179714852967]
バッファ時間に最適化された量子リピータを用いた絡み合い分布について検討する。
終端ノードにおけるメモリ数の増加は、メモリ当たりの絡み合いの分布率を高めることを観察する。
しかし、不完全な操作を考慮すると、メモリ単位の絡み合いが記憶数の増加とともに減少するという驚くべき観察がなされる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-23T23:23:34Z) - Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak
Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。
振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。
このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:18:41Z) - Exact rate analysis for quantum repeaters with imperfect memories and
entanglement swapping as soon as possible [0.0]
本稿では,線形量子リピータチェーンを用いた秘密鍵の正確なレート解析について述べる。
メモリカットオフ、多重化、初期状態、ゲート忠実度交換などの追加ツールやパラメータについて検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-19T12:55:56Z) - Overcoming the repeaterless bound in continuous-variable quantum
communication without quantum memories [0.0]
量子通信の大きな問題の1つは、長距離で高いレートを達成する方法である。
我々は,連続変数プロトコルを導入し,連続的なリピータ・バウンダリや単一リピータ・バウンダリのように拡張する。
提案手法は,量子メモリを用いて,より長いリピータチェーンに拡張可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-08T04:02:17Z) - Fault-tolerant Coding for Quantum Communication [71.206200318454]
ノイズチャネルの多くの用途でメッセージを確実に送信するために、回路をエンコードしてデコードする。
すべての量子チャネル$T$とすべての$eps>0$に対して、以下に示すゲートエラー確率のしきい値$p(epsilon,T)$が存在し、$C-epsilon$より大きいレートはフォールトトレラント的に達成可能である。
我々の結果は、遠方の量子コンピュータが高レベルのノイズの下で通信する必要があるような、大きな距離での通信やオンチップでの通信に関係している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T15:10:50Z) - Finite-key analysis for memory-assisted decoy-state quantum key
distribution [1.218340575383456]
メモリアシスト量子鍵分布(MA-QKD)システムは、新しい期待できる解である。
有限キー効果の計算はMA-QKDの設定を実際に好むことを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-09T13:02:09Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。