論文の概要: Rate limits in quantum networks with lossy repeaters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.10168v2
• Date: Sun, 6 Mar 2022 11:47:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 01:51:11.815523
• Title: Rate limits in quantum networks with lossy repeaters
• Title（参考訳）: 損失リピータをもつ量子ネットワークにおけるレート制限
• Authors: Riccardo Laurenza, Nathan Walk, Jens Eisert and Stefano Pirandola
• Abstract要約: 我々は、リピータステーションにおける損失の有無が量子通信の最大到達率にどのように影響するかを定量化する。 線形連鎖のシナリオでは, 中継局数を増やすことで, 単一局の損失にのみ依存する量の最大化を達成できないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6299766708197883
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The derivation of ultimate limits to communication over certain quantum repeater networks have provided extremely valuable benchmarks for assessing near-term quantum communication protocols. However, these bounds are usually derived in the limit of ideal devices and leave questions about the performance of practical implementations unanswered. To address this challenge, we quantify how the presence of loss in repeater stations affect the maximum attainable rates for quantum communication over linear repeater chains and more complex quantum networks. Extending the framework of node splitting, we model the loss introduced at the repeater stations and then prove the corresponding limits. In the linear chain scenario we show that, by increasing the number of repeater stations, the maximum rate cannot overcome a quantity which solely depends on the loss of a single station. We introduce a way of adapting the standard machinery for obtaining bounds to this realistic scenario. The difference is that whilst ultimate limits for any strategy can be derived given a fixed channel, when the repeaters introduce additional decoherence, then the effective overall channel is itself a function of the chosen repeater strategy (e.g., one-way versus two-way classical communication). Classes of repeater strategies can be analysed using additional modelling and the subsequent bounds can be interpreted as the optimal rate within that class.
• Abstract（参考訳）: ある量子リピータネットワーク上の通信に対する究極の限界の導出は、短期的な量子通信プロトコルを評価するための非常に価値のあるベンチマークを提供してきた。 しかし、これらの境界は通常理想的装置の限界から導出され、実用的実装の性能に関する疑問が残る。 この課題に対処するために,リピータノードにおけるロスの存在が線形リピータチェーンとより複雑な量子ネットワーク上での量子通信の最大到達率に与える影響を定量化する。 ノード分割のフレームワークを拡張して、リピータステーションで導入された損失をモデル化し、対応する制限を証明します。 リニアチェーンのシナリオでは、リピータステーションの数を増やすことで、最大レートが1つのステーションの損失のみに依存する量を超えることができないことを示します。 本稿では,この現実的なシナリオに標準機械を適応させる手法を提案する。 違いは、任意の戦略の究極の限界が固定されたチャネルとして導出され、リピータが追加のデコヒーレンスを導入するとき、有効な全チャネルは選択されたリピータ戦略の関数である(例えば、1方向対2方向の古典的通信)。 リピータ戦略のクラスは追加のモデリングを使って分析することができ、それに続く境界はそのクラス内の最適な速度として解釈できる。

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