論文の概要: Requirements for a processing-node quantum repeater on a real-world fiber grid

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.10579v1
• Date: Thu, 21 Jul 2022 16:17:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 05:22:54.517768
• Title: Requirements for a processing-node quantum repeater on a real-world fiber grid
• Title（参考訳）: 実世界のファイバグリッド上での処理ノード量子リピータの要求
• Authors: Guus Avis, Francisco Ferreira da Silva, Tim Coopmans, Axel Dahlberg, Hana Jirovsk\'a, David Maier, Julian Rabbie, Ariana Torres-Knoop, Stephanie Wehner
• Abstract要約: 本稿では,オランダのデルフト市とアイントホーフェン市の間の絡み合いの分布を,処理ノード量子リピータを用いて数値解析した。 我々は,グループIV色中心とトラップイオンを用いたブラインド量子計算のための最小限のハードウェア要件を決定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.514344549751424
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We numerically study the distribution of entanglement between the Dutch cities of Delft and Eindhoven realized with a processing-node quantum repeater and determine minimal hardware requirements for verified blind quantum computation using group-IV color centers and trapped ions. Our results are obtained considering restrictions imposed by a real-world fiber grid and using detailed hardware-specific models. By comparing our results to those we would obtain in idealized settings we show that simplifications lead to a distorted picture of hardware demands, particularly on memory coherence and photon collection. We develop general machinery suitable for studying arbitrary processing-node repeater chains using NetSquid, a discrete-event simulator for quantum networks. This enables us to include time-dependent noise models and simulate repeater protocols with cut-offs, including the required classical control communication. We find minimal hardware requirements by solving an optimization problem using genetic algorithms on a high-performance-computing cluster. Our work provides guidance for further experimental progress, and showcases limitations of studying quantum-repeater requirements in idealized situations.
• Abstract（参考訳）: 我々は,オランダのデルフト市とアイントホーフェン市の間の絡み合いの分布を,処理ノード量子リピータで解析し,グループIV色中心とトラップイオンを用いたブラインド量子計算の最小限のハードウェア要件を決定する。 実世界のファイバグリッドが課す制約を考慮し,ハードウェア固有の詳細なモデルを用いて実験を行った。 理想的な設定で得られた結果と比較することにより、単純化がハードウェア要求、特にメモリコヒーレンスと光子収集の歪んだ図形に繋がることを示す。 量子ネットワーク用離散イベントシミュレータNetSquidを用いて任意の処理ノードリピータチェーンの研究に適した汎用機械を開発する。 これにより、時間依存ノイズモデルを含め、古典的な制御通信を含むカットオフを伴うリピータプロトコルをシミュレートできる。 高性能クラスタ上で遺伝的アルゴリズムを用いて最適化問題を解くことにより,最小限のハードウェア要件を求める。 我々の研究は、さらなる実験的進歩のガイダンスを提供し、理想化された状況における量子リピータ要件の研究の限界を示す。

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