論文の概要: Complex quantum network models from spin clusters

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.15838v2
• Date: Fri, 16 Dec 2022 22:27:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-21 05:43:10.260456
• Title: Complex quantum network models from spin clusters
• Title（参考訳）: スピンクラスターからの複雑な量子ネットワークモデル
• Authors: Ravi Chepuri and Istv\'an A. Kov\'acs
• Abstract要約: スピン格子上の複雑な量子通信ネットワークの理論モデルを提案する。 結果の量子ネットワークは、古典的なインターネットと同等の複雑さを持つことが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In the emerging quantum internet, complex network topology could lead to efficient quantum communication and enhanced robustness against failures. However, there are some concerns about complexity in quantum communication networks, such as potentially limited end-to-end transmission capacity. These challenges call for model systems in which the feasibility and impact of complex network topology on quantum communication protocols can be explored. Here, we present a theoretical model for complex quantum communication networks on a lattice of spins, wherein entangled spin clusters in interacting quantum spin systems serve as communication links between appropriately selected regions of spins. Specifically, we show that ground state Greenberger-Horne-Zeilinger clusters of the two-dimensional random transverse Ising model can be used as communication links between regions of spins, and we show that the resulting quantum networks can have complexity comparable to that of the classical internet. Our work provides an accessible generative model for further studies towards determining the network characteristics of the emerging quantum internet.
• Abstract（参考訳）: 新興量子インターネットにおいて、複雑なネットワークトポロジは、効率的な量子通信と障害に対する堅牢性の強化につながる可能性がある。 しかし、量子通信ネットワークの複雑さには、潜在的にエンドツーエンドの伝送能力の制限など、いくつかの懸念がある。 これらの課題は、複雑なネットワークトポロジが量子通信プロトコルに与える影響を探ることのできるモデルシステムである。 ここでは、スピンの格子上の複雑な量子通信ネットワークの理論モデルを示し、相互作用する量子スピン系における絡み合ったスピンクラスターは、適切な選択されたスピン領域間の通信リンクとして機能する。 具体的には、2次元のランダムな逆イジングモデルのグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガークラスターがスピンの領域間の通信リンクとして使用できることを示し、その結果の量子ネットワークは古典的インターネットのものと同等の複雑さを持つことを示した。 我々の研究は、新興量子インターネットのネットワーク特性を決定するためのさらなる研究のために、アクセス可能な生成モデルを提供する。

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