論文の概要: Entanglement generation in a quantum network at distance-independent
rate
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.07247v2
- Date: Mon, 10 Aug 2020 17:22:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 05:10:44.673736
- Title: Entanglement generation in a quantum network at distance-independent
rate
- Title（参考訳）: 距離非依存速度における量子ネットワークの絡み合い生成
- Authors: Ashlesha Patil, Mihir Pant, Dirk Englund, Don Towsley, and Saikat Guha
- Abstract要約: 量子インターネットにおける絡み合い生成のためのプロトコルを開発する。
これにより、リピータノードは$n$-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger測定を使用することができる。
我々はベル測定と多重化だけで構築された量子ネットワークプロトコルでは、この強力なネットワーク特性が達成できないことを証明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.583635476962325
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We develop a protocol for entanglement generation in the quantum internet
that allows a repeater node to use $n$-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)
projective measurements that can fuse $n$ successfully-entangled {\em links},
i.e., two-qubit entangled Bell pairs shared across $n$ network edges, incident
at that node. Implementing $n$-fusion, for $n \ge 3$, is in principle not much
harder than $2$-fusions (Bell-basis measurements) in solid-state qubit
memories. If we allow even $3$-fusions at the nodes, we find---by developing a
connection to a modified version of the site-bond percolation problem---that
despite lossy (hence probabilistic) link-level entanglement generation, and
probabilistic success of the fusion measurements at nodes, one can generate
entanglement between end parties Alice and Bob at a rate that stays constant as
the distance between them increases. We prove that this powerful network
property is not possible to attain with any quantum networking protocol built
with Bell measurements and multiplexing alone. We also design a two-party
quantum key distribution protocol that converts the entangled states shared
between two nodes into a shared secret, at a key generation rate that is
independent of the distance between the two parties.
- Abstract（参考訳）: 我々は、量子インターネットにおけるエンタングルメント生成のためのプロトコルを開発し、リピータノードが$n$qubit Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)射影測定を使用でき、$n$ successfully-entangled {\em link}、すなわち、$n$ネットワークエッジ間で共有される2ビットエンタングルドベルペアを融合させることができる。
n$-fusion を $n \ge 3$ で実装することは、原則として、固体量子ビットメモリにおける$$$-fusions (bell-basis measurement) よりも難しくない。
ノードで$$3の融合を許せば、サイトボンドのパーコレーションの修正版への接続を開発できます------------------損失(確率的)なリンクレベルの絡み合いの生成とノードでの融合測定の確率的成功にもかかわらず------ は、ノード間の距離が増加するにつれて一定に保たれる速度で、エンドツーエンドのAliceとBobの絡み合いを生成することができる。
この強力なネットワーク特性はベル計測と多重化だけで構築された量子ネットワークプロトコルでは実現できないことが証明される。
また、2つのノード間で共有される絡み合った状態を共有秘密に変換する2つの量子鍵分散プロトコルを、2つのノード間の距離に依存しない鍵生成率で設計する。
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