論文の概要: Entangled Pair Resource Allocation under Uncertain Fidelity Requirements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.04425v1
• Date: Mon, 10 Apr 2023 07:16:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-11 15:48:10.541198
• Title: Entangled Pair Resource Allocation under Uncertain Fidelity Requirements
• Title（参考訳）: 不確実性要件下における絡み合ったペア資源配分
• Authors: Rakpong Kaewpuang, Minrui Xu, Stephen John Turner, Dusit Niyato, Han Yu and Dong In Kim
• Abstract要約: 量子ネットワークにおいて、効果的な絡み合いルーティングは、量子ソースと量子宛先ノード間の通信を容易にする。 本稿では,絡み合ったペアに対する資源配分モデルと,整合性保証を伴う絡み合ったルーティングモデルを提案する。 提案モデルでは, ベースラインモデルと比較して, 総コストを少なくとも20%削減できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 59.83361663430336
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: In quantum networks, effective entanglement routing facilitates remote entanglement communication between quantum source and quantum destination nodes. Unlike routing in classical networks, entanglement routing in quantum networks must consider the quality of entanglement qubits (i.e., entanglement fidelity), presenting a challenge in ensuring entanglement fidelity over extended distances. To address this issue, we propose a resource allocation model for entangled pairs and an entanglement routing model with a fidelity guarantee. This approach jointly optimizes entangled resources (i.e., entangled pairs) and entanglement routing to support applications in quantum networks. Our proposed model is formulated using two-stage stochastic programming, taking into account the uncertainty of quantum application requirements. Aiming to minimize the total cost, our model ensures efficient utilization of entangled pairs and energy conservation for quantum repeaters under uncertain fidelity requirements. Experimental results demonstrate that our proposed model can reduce the total cost by at least 20\% compared to the baseline model.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークでは、効果的な絡み合いルーティングにより、量子ソースと量子宛先ノード間の遠隔絡み合い通信が容易になる。 古典的ネットワークのルーティングとは異なり、量子ネットワークにおける絡み合いルーティングは、絡み合いの量子ビットの品質(つまり絡み合いの忠実性)を考慮しなければならない。 この問題に対処するため,我々は,絡み合うペアに対する資源割当モデルと忠実性を保証する絡み合いルーティングモデルを提案する。 このアプローチは、量子ネットワークのアプリケーションをサポートするために、絡み合ったリソース(つまり絡み合ったペア)と絡み合ったルーティングを共同で最適化する。 提案モデルは, 量子応用要件の不確実性を考慮した2段階確率計画を用いて定式化されている。 トータルコストを最小限に抑えるため,不確実性条件下での絡み合ったペアの効率的な利用と量子リピータの省エネルギーを実現する。 実験の結果,提案モデルがベースラインモデルと比較して,総コストを少なくとも20\%削減できることが判明した。

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