論文の概要: The Classical Capacity of Quantum Jackson Networks with Waiting Time-Dependent Erasures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.04262v1
• Date: Thu, 9 Jun 2022 04:13:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 01:43:59.154715
• Title: The Classical Capacity of Quantum Jackson Networks with Waiting Time-Dependent Erasures
• Title（参考訳）: 待ち時間依存消去を持つ量子ジャクソンネットワークの古典的容量
• Authors: Jaswanthi Mandalapu and Krishna Jagannathan
• Abstract要約: 待ち行列のネットワークを横断する量子状態を用いた古典通信の基本的限界について検討する。 我々の研究は、量子ネットワーク上の古典的通信の基本的限界に対する遅延誘起デコヒーレンスの影響を定量化する。
• 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: We study the fundamental limits of classical communication using quantum states that decohere as they traverse through a network of queues. We consider a network of Markovian queues, known as a Jackson network, with a single source or multiple sources and a single destination. Qubits are communicated through this network with inevitable buffering at intermediate nodes. We model each node as a `queue-channel,' wherein as the qubits wait in buffer, they continue to interact with the environment and suffer a waiting time-dependent noise. Focusing on erasures, we first obtain explicit classical capacity expressions for simple topologies such as tandem queue-channel and parallel queue-channel. Using these as building blocks, we characterize the classical capacity of a general quantum Jackson network with waiting time-dependent erasures. Throughout, we study two types of quantum networks, namely, (i) Repeater-assisted and (ii) Repeater-less. We also obtain optimal pumping rates and routing probabilities to maximize capacity in simple topologies. More broadly, our work quantifies the impact of delay-induced decoherence on the fundamental limits of classical communication over quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,待ち行列のネットワークを横切る量子状態を用いて,古典的コミュニケーションの基本限界について検討する。 我々は、単一ソースまたは複数のソースと単一の宛先を持つ、ジャクソンネットワークとして知られるマルコフ列のネットワークを考える。 キュービットは中間ノードでの避けられないバッファリングによってこのネットワークを介して通信される。 各ノードを'キューチャネル'としてモデル化し、キュービットがバッファ内で待機すると、彼らは環境と対話し続け、待ち時間依存のノイズに悩まされる。 まず,消去に着目し,タンデムキューチャネルや並列キューチャネルといった単純なトポロジに対する明示的な古典的容量表現を求める。 これらをビルディングブロックとして使用し、待ち時間依存の消去によって一般的な量子ジャクソンネットワークの古典的容量を特徴付ける。 全体を通して 2種類の量子ネットワーク、すなわち (i)リピータ支援及び (ii)リピータなし。 また,簡単なトポロジでキャパシティを最大化するために,最適なポンプ速度とルーティング確率を得る。 より広範に、量子ネットワーク上の古典的通信の基本的限界に対する遅延誘起デコヒーレンスの影響を定量化する。

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