論文の概要: On the Analysis of a Multipartite Entanglement Distribution Switch
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.01784v1
- Date: Sun, 4 Dec 2022 10:14:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 20:10:38.305854
- Title: On the Analysis of a Multipartite Entanglement Distribution Switch
- Title（参考訳）: マルチパートエンタングルメント分布スイッチの解析について
- Authors: Philippe Nain, Gayane Vardoyan, Saikat Guha, Don Towsley
- Abstract要約: 本研究では,最大絡み合った多粒子状態の量子スイッチをユーザ集合に配布する。
本研究では,スイッチのメモリが無限であり,ユーザとスイッチを接続するリンクが同一となる,このシステムの簡単な変形について検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.753505192876752
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study a quantum switch that distributes maximally entangled multipartite
states to sets of users. The entanglement switching process requires two steps:
first, each user attempts to generate bipartite entanglement between itself and
the switch; and second, the switch performs local operations and a measurement
to create multipartite entanglement for a set of users. In this work, we study
a simple variant of this system, wherein the switch has infinite memory and the
links that connect the users to the switch are identical. Further, we assume
that all quantum states, if generated successfully, have perfect fidelity and
that decoherence is negligible. This problem formulation is of interest to
several distributed quantum applications, while the technical aspects of this
work result in new contributions within queueing theory. Via extensive use of
Lyapunov functions, we derive necessary and sufficient conditions for the
stability of the system and closed-form expressions for the switch capacity and
the expected number of qubits in memory.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,最大エンタングル状態の量子スイッチをユーザ集合に分散する。
絡み込み切替プロセスは、まず、各ユーザが自身とスイッチの間の二分割絡みを発生させようとする、次に、スイッチがローカル操作と測定を行い、一組のユーザに対して多分割絡みを発生させる、という2つのステップを必要とする。
本研究では,スイッチのメモリが無限であり,ユーザとスイッチを接続するリンクが同一となる,このシステムの簡単な変形について検討する。
さらに、全ての量子状態が、成功すれば完全に忠実であり、デコヒーレンスが無視可能であると仮定する。
この問題の定式化は、いくつかの分散量子アプリケーションに興味を持ち、一方、この研究の技術的な側面はキューイング理論における新しい貢献をもたらす。
Lyapunov関数の広範な使用により、システムの安定性とスイッチ容量およびメモリ上の期待数に対する閉形式表現に必要な十分条件が導出される。
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