論文の概要: Optimising repeater schemes for the quantum internet
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.12221v1
- Date: Mon, 22 Jun 2020 13:18:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 05:10:03.450959
- Title: Optimising repeater schemes for the quantum internet
- Title（参考訳）: 量子インターネットにおけるリピータ方式の最適化
- Authors: Kenneth Goodenough, David Elkouss, Stephanie Wehner
- Abstract要約: 本研究は,3種類の量子リピータを用いて,エンタングルメントの分散化について検討する。
本アルゴリズムは, エンタングルメントを分散する3つの実験量子リピータの実装について検討する。
- 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: The rate at which quantum communication tasks can be performed using direct
transmission is fundamentally hindered by the channel loss. Quantum repeaters
allow, in principle, to overcome these limitations, but their introduction
necessarily adds an additional layer of complexity to the distribution of
entanglement. This additional complexity - along with the stochastic nature of
processes such as entanglement generation, Bell swaps, and entanglement
distillation - makes finding good quantum repeater schemes non-trivial. We
develop an algorithm that can efficiently perform a heuristic optimisation over
a subset of quantum repeater schemes for general repeater platforms. We find a
strong improvement in the generation rate in comparison to an optimisation over
a simpler class of repeater schemes based on BDCZ repeater schemes. We use the
algorithm to study three different experimental quantum repeater
implementations on their ability to distribute entanglement, which we dub
\emph{information processing} implementations, \emph{multiplexed}
implementations, and combinations of the two. We perform this heuristic
optimisation of repeater schemes for each of these implementations for a wide
range of parameters and different experimental settings. This allows us to make
estimates on what are the most critical parameters to improve for entanglement
generation, how many repeaters to use, and which implementations perform best
in their ability to generate entanglement.
- Abstract（参考訳）: 直接伝送を用いて量子通信タスクを実行できる速度は、チャネル損失によって根本的に妨げられる。
量子リピータは原則としてこれらの制限を克服するが、その導入は必ずしも絡み合いの分布にさらに複雑な層を加える必要がある。
この追加の複雑さは、エンタングルメント生成、ベルスワップ、エンタングルメント蒸留などの過程の確率的性質とともに、良好な量子リピータスキームを非自明に見つけることができる。
一般リピータプラットフォームのための量子リピータスキームのサブセット上でヒューリスティック最適化を効率的に行うアルゴリズムを開発した。
BDCZリピータ方式に基づく簡易なリピータ方式に対する最適化と比較して,生成率の大幅な向上が見られた。
このアルゴリズムを用いて、3つの異なる実験的な量子リピータ実装を、絡み合いを分散する能力について研究し、それは \emph{information processing} 実装、 \emph{multiplexed} 実装、および2つの組み合わせをダビングする。
このヒューリスティックなリピータスキームを,様々なパラメータと異なる実験環境に対して,それぞれに最適化する。
これにより、エンタングルメント生成のために改善すべき最も重要なパラメータ、使用するリピータの数、どの実装がエンタングルメントを生成するのに最適な実装かを見積もることができます。
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