論文の概要: Quantum communication capacity transition of complex quantum networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.07397v3
• Date: Mon, 16 Aug 2021 15:07:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-24 03:31:06.451101
• Title: Quantum communication capacity transition of complex quantum networks
• Title（参考訳）: 複雑な量子ネットワークの量子通信容量遷移
• Authors: Quntao Zhuang and Bingzhi Zhang
• Abstract要約: 高接続ネットワークの場合、ネットワークノードの密度が増加するにつれて、キャパシティのしきい値遷移が特定される。 スケールのないネットワークでは、ノード数が増加するにつれて、エンドツーエンドの容量は定数に飽和し、常に距離で減衰する。 この結果はキャパシティ評価に基づいており、量子ネットワークの一般的なプロトコルにも適用可能なキャパシティの最小密度要件が適用される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.14219428942199
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum network is the key to enable distributed quantum information processing. As the single-link communication rate decays exponentially with the distance, to enable reliable end-to-end quantum communication, the number of nodes needs to grow with the network scale. For highly connected networks, we identify a threshold transition in the capacity as the density of network nodes increases---below a critical density, the rate is almost zero, while above the threshold the rate increases linearly with the density. Surprisingly, above the threshold the typical communication capacity between two nodes is independent of the distance between them, due to multi-path routing enabled by the quantum network. In contrast, for less connected networks such as scale-free networks, the end-to-end capacity saturates to constants as the number of nodes increases, and always decays with the distance. Our results are based on capacity evaluations, therefore the minimum density requirement for an appreciable capacity applies to any general protocols of quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 分散量子情報処理を実現する鍵は量子ネットワークである。 単一リンク通信速度は距離とともに指数関数的に減衰し、信頼性の高いエンドツーエンドの量子通信を可能にするため、ネットワーク規模でノード数が増加する必要がある。 高接続ネットワークでは、ネットワークノードの密度が増加するにつれて、容量のしきい値遷移が特定される。 驚くべきことに、2つのノード間の典型的な通信容量は、量子ネットワークによって実現されたマルチパスルーティングのため、それらの間の距離とは独立している。 対照的に、スケールフリーネットワークのような接続の少ないネットワークでは、ノード数が増加するにつれてエンドツーエンドの容量は定数に飽和し、常に距離で減衰する。 この結果は容量評価に基づいており、量子ネットワークの一般的なプロトコルにも適用可能な最小密度要件が適用できる。

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