論文の概要: Requirements for upgrading trusted nodes to a repeater chain over 900 km of optical fiber

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03234v1
• Date: Mon, 6 Mar 2023 15:51:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-07 15:28:56.095676
• Title: Requirements for upgrading trusted nodes to a repeater chain over 900 km of optical fiber
• Title（参考訳）: 900kmの光ファイバを用いた信頼ノードのリピータチェーンへのアップグレード要件
• Authors: Francisco Ferreira da Silva and Guus Avis and Joshua A. Slater and Stephanie Wehner
• Abstract要約: ボン市とベルリン市を結ぶ実世界の繊維グリッド上での絡み合いの分布について検討した。 我々は、盲点量子コンピューティングの要件が量子鍵分布の要件と著しく異なることを発見した。
• 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 perform a numerical study of the distribution of entanglement on a real-world fiber grid connecting the German cities of Bonn and Berlin. The connection is realized using a chain of processing-node quantum repeaters spanning roughly 900 kilometers. We investigate how minimal hardware requirements depend on the target application, as well as on the number of repeaters in the chain. We find that requirements for blind quantum computing are markedly different than those for quantum key distribution, with the required coherence time being around two and a half times larger for the former. Further, we observe a trade-off regarding how target secret-key rates are achieved when using different numbers of repeaters: comparatively low-quality entangled states generated at a high rate are preferred for higher numbers of repeaters, whereas comparatively high-quality states generated at a lower rate are favored for lower numbers of repeaters. To obtain our results we employ an extensive simulation framework implemented using NetSquid, a discrete-event simulator for quantum networks. These are combined with an optimization methodology based on genetic algorithms to determine minimal hardware requirements.
• Abstract（参考訳）: ボン市とベルリン市を結ぶ実世界の繊維グリッド上での絡み合いの分布について数値解析を行った。 この接続は、およそ900kmにわたる処理ノード量子リピータの連鎖を用いて実現される。 ハードウェア要件の最小化が,対象アプリケーションやチェーン内のリピータ数にどの程度依存しているかを調査した。 ブラインド量子コンピューティングの要件は、量子鍵分布の要件と著しく異なり、必要なコヒーレンス時間は前者の約2倍程度である。 また,高い頻度で発生する比較的低い品質の絡み合い状態は高いリピータに好まれる一方で,低い速度で発生する比較的高品質な状態は低いリピータに好まれるという,異なるリピータを使用する場合の目標秘密鍵レートの達成に関するトレードオフを観察した。 この結果を得るために,量子ネットワーク用離散イベントシミュレータnetsquidを用いて大規模シミュレーションフレームワークを構築した。 これらは、最小限のハードウェア要件を決定する遺伝的アルゴリズムに基づく最適化手法と組み合わせられる。

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