論文の概要: Entanglement Routing and Bottlenecks in Grid Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.12535v2
- Date: Tue, 4 Apr 2023 11:33:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-05 18:26:04.478365
- Title: Entanglement Routing and Bottlenecks in Grid Networks
- Title（参考訳）: グリッドネットワークにおける絡み合いルーティングとボトルネック
- Authors: Vaisakh Mannalath and Anirban Pathak
- Abstract要約: X$プロトコルのような既存のプロトコルでは、ローカル補完のようなグラフ理論ツールを使用して、ネットワークユーザ間のベルペアを抽出するのに必要な測定数を最適化します。
ここでは、既存の結果は、一般に$X$プロトコルを実行する最も最適な経路が最短経路ではないという反直観的概念を確立するために拡張される。
最寄りのアーキテクチャでベルペアを同時に構築する上でのボトルネックも検討されている。
- 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: Distributing entangled pairs among multiple users is a fundamental problem in
quantum networks. Existing protocols like $X$ protocol introduced in (npj
Quantum Information 5, 76 (2019)) use graph theoretic tools like local
complementation to optimize the number of measurements required to extract any
Bell pair among the network users. However, such a protocol relies on finding
the shortest path between the users. Here, the existing results are extended to
establish a counter-intuitive notion that, in general, the most optimal path to
perform the $X$ protocol is not along the shortest path. Specific examples of
this advantage are provided on networks of size as small as 12 qubits.
Bottlenecks in establishing simultaneous Bell pairs in nearest-neighbor
architectures are also explored. Recent results suggesting the unsuitability of
the line and ring networks for the implementation of quantum networks due to
the existence of bottlenecks are revisited, and using local equivalency
relations from graph theory, it is hinted at the possibility that even grid
graphs are not exempt from bottleneck issues. Further, it's noted that the
results obtained here would be of use in analyzing the advantages of
measurement-based quantum network coding.
- Abstract（参考訳）: 複数のユーザ間の絡み合ったペアの分散は、量子ネットワークにおける根本的な問題である。
既存のプロトコル (npj Quantum Information 5, 76 (2019)) では、ローカル補完のようなグラフ理論ツールを使用して、ネットワークユーザ間でベルペアを抽出するのに必要な測定数を最適化している。
しかし、そのようなプロトコルはユーザ間の最短経路を見つけることに依存している。
ここで、既存の結果は、一般に$X$プロトコルを実行する最も最適な経路が最短経路ではないという反直観的概念を確立するために拡張される。
この利点の具体例は12キュービット以下のサイズのネットワークで提供されている。
最寄り-neighborアーキテクチャにおける同時ベルペアの確立におけるボトルネックも検討されている。
近年,ボトルネックの存在による量子ネットワーク実装における回線やリングネットワークの不適合性が指摘され,グラフ理論からの局所同値関係を用いて,グリッドグラフでさえボトルネック問題から除外されない可能性が示唆されている。
さらに、ここで得られた結果は、測定ベースの量子ネットワーク符号化の利点を分析するのに役立ちます。
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