論文の概要: Multi-User Entanglement Distribution in Quantum Networks Using Multipath Routing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03334v2
• Date: Thu, 15 Feb 2024 17:27:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-17 00:11:02.766890
• Title: Multi-User Entanglement Distribution in Quantum Networks Using Multipath Routing
• Title（参考訳）: マルチパスルーティングを用いた量子ネットワークにおけるマルチユーザ絡み合い分布
• Authors: Evan Sutcliffe and Alejandra Beghelli
• Abstract要約: マルチパスルーティングを活用することで,マルチユーザアプリケーションの絡み合い率を高める3つのプロトコルを提案する。 これらのプロトコルは、制限された量子メモリや確率的絡み合い生成を含む、NISQ制約のある量子ネットワーク上で評価される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.2480439325792
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum networks facilitate numerous applications such as secure communication and distributed quantum computation by performing entanglement distribution. Multi-user quantum applications where quantum information is shared between multiple users require access to a shared multipartite state between the users. We consider the problem of designing protocols for distributing such states, at an increased entanglement rate. We propose three protocols that increase the entanglement rate of multi-user applications by leveraging multipath routing. The protocols are evaluated on quantum networks with NISQ constraints, including limited quantum memories and probabilistic entanglement generation. Monte Carlo simulation results show that the developed protocols achieve an exponential speedup of entanglement rate compared to single-path routing techniques, with a maximum speedup of four orders of magnitude for the cases studied. The speedup was also found to improve for larger sets of users. When the protocols were tested in scaled-down real-world topologies, it was found that topology can have a significant effect on the achievable entanglement rates, with one order of magnitude difference between topologies. Finally, we find that the benefits of multipath routing are a maximum for short quantum memory decoherence times, and intermediate values of entanglement generation probability. Hence the protocols developed can benefit NISQ quantum network control and design.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは、絡み合い分布を実行することにより、セキュアな通信や分散量子計算などの多くのアプリケーションを促進する。 量子情報が複数のユーザ間で共有されるマルチユーザ量子アプリケーションは、ユーザ間で共有されたマルチパート状態にアクセスする必要がある。 我々は,そのような状態の分散プロトコルを,絡み合いの増加率で設計する問題を考える。 マルチパスルーティングを利用して,マルチユーザアプリケーションの絡み合い率を高める3つのプロトコルを提案する。 プロトコルは、限られた量子メモリと確率的絡み合い生成を含む、nisq制約のある量子ネットワーク上で評価される。 モンテカルロシミュレーションの結果, 開発したプロトコルは, 単一経路ルーティング手法と比較して, エンタングル率の指数関数的な高速化を達成し, 最大速度は最大4桁であった。 このスピードアップは、より大きなユーザー向けにも改善されている。 プロトコルをスケールダウン実世界のトポロジでテストしたところ、トポロジーは達成可能な絡み合い率に大きな影響を与え、トポロジー間で1桁の差があることがわかった。 最後に、マルチパスルーティングの利点は、短い量子メモリデコヒーレンス時間と絡み合い発生確率の中間値に対して最大であることを示す。 したがって、開発されたプロトコルは、NISQ量子ネットワーク制御と設計の恩恵を受けることができる。

関連論文リスト

• A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum State Fidelity [50.387179833629254]
  我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。 Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。 他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z)
• Scaling Limits of Quantum Repeater Networks [62.75241407271626]
  量子ネットワーク(QN)は、セキュアな通信、強化されたセンシング、効率的な分散量子コンピューティングのための有望なプラットフォームである。 量子状態の脆弱な性質のため、これらのネットワークはスケーラビリティの観点から大きな課題に直面している。 本稿では,量子リピータネットワーク(QRN)のスケーリング限界について解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-15T14:57:01Z)
• The Quantum Internet: an Efficient Stabilizer states Distribution Scheme [0.0]
  量子ネットワークは量子技術の主要な部分を占める。 量子チップのスケーラブルなモジュラーアーキテクチャを提供することで、量子コンピューティングを大幅に強化する。 彼らは将来の量子インターネットのバックボーンを提供し、セキュリティのマージンを高くする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-04T08:53:38Z)
• FENDI: Toward High-Fidelity Entanglement Distribution in the Quantum Internet [12.103184144665637]
  量子ネットワークは、リモートノード間の量子絡み合いを分散し、セキュアな通信、量子センシング、分散量子コンピューティングにおける多くのアプリケーションにとって鍵となる。 本稿では,マルチホップ量子リピータネットワークにおけるスループットと絡み合い分布の質の基本的なトレードオフについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-19T19:05:02Z)
• Multiparty Entanglement Routing in Quantum Networks [0.0]
  量子ネットワークにおける最大絡み合い状態(GHZn)を抽出するためのプロトコルが提案されている。 このプロトコルは、ネットワークノードのローカル測定とユーザ毎の1キュービットメモリのみを必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-12T15:40:34Z)
• Entanglement generation in a quantum network with finite quantum memory lifetime [0.0]
  量子ネットワークのためのオープンソースのシミュレーションパッケージであるSeQUeNCeを用いて、量子ネットワークの2つの終端ノード間の絡み合いの共有をシミュレートする。 我々の焦点は、量子記憶寿命が有限である多くのリピータを持つ終端ノード間の絡み合いの発生率である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-03T18:12:56Z)
• Computation-aided classical-quantum multiple access to boost network communication speeds [61.12008553173672]
  我々は,2次元のcq-MACに対する計算特性を持つ符号の達成可能な量子通信速度を定量化する。 従来の設計では実現不可能な通信速度(シングルユーザ容量)を最大化できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-30T11:19:47Z)
• Purification and Entanglement Routing on Quantum Networks [55.41644538483948]
  不完全なチャネルフィリティと限られたメモリ記憶時間を備えた量子ネットワークは、ユーザ間の絡み合いを分散することができる。 本稿では,量子ネットワーク上の2ノード間で共有される絡み合いを最大化するための高速パスフィニングアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-23T19:00:01Z)
• SeQUeNCe: A Customizable Discrete-Event Simulator of Quantum Networks [53.56179714852967]
  この研究は、包括的でカスタマイズ可能な量子ネットワークシミュレータであるSeQUeNCeを開発した。 本研究では,9つのルータに量子メモリを具備したフォトニック量子ネットワークをシミュレートし,SeQUeNCeの利用を実証する。 オープンソースツールとしてSeQUeNCeをリリースしています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-25T01:52:15Z)
• Multi-party quantum fingerprinting with weak coherent pulses: circuit design and protocol analysis [0.0]
  本稿では,既存の技術で実装可能な新しいマルチユーザ量子フィンガープリントプロトコルを提案する。 我々の研究の重要性の多くは、得られたQCCの数字が、よく知られた古典的マルチユーザーフィンガープリントプロトコルと直接比較できるという事実から生じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-01T04:28:52Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。