論文の概要: Aging and Reliability of Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.19976v2
• Date: Tue, 7 May 2024 09:59:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-08 20:33:08.027048
• Title: Aging and Reliability of Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークの老化と信頼性
• Authors: Lisa T. Weinbrenner, Lina Vandré, Tim Coopmans, Otfried Gühne,
• Abstract要約: 量子情報科学は、コンピューティング、暗号、センシングの技術的ブレークスルーにつながる可能性がある。 これらのタスクの実装には、多くのコンポーネントを持つ複雑なデバイスが必要である。 本研究では,ネットワークの老朽化と修復のメカニズムを特徴付ける解析手法を開発した。
• 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: Quantum information science may lead to technological breakthroughs in computing, cryptography and sensing. For the implementation of these tasks, however, complex devices with many components are needed and the quantum advantage may easily be spoiled by failure of few parts only. A paradigmatic example are quantum networks. There, not only noise sources like photon absorption or imperfect quantum memories lead to long waiting times and low fidelity, but also hardware components may break, leading to a dysfunctionality of the entire network. For the successful long-term deployment of quantum networks in the future, it is important to take such deterioration effects into consideration during the design phase. Using methods from reliability theory and the theory of aging we develop an analytical approach for characterizing the functionality of networks under aging and repair mechanisms, also for non-trivial topologies. Combined with numerical simulations, our results allow to optimize long-distance entanglement distribution under aging effects.
• Abstract（参考訳）: 量子情報科学は、コンピューティング、暗号、センシングの技術的ブレークスルーにつながる可能性がある。 しかし、これらのタスクの実装には、多くのコンポーネントを持つ複雑なデバイスが必要であり、量子的優位性は、少数の部品の故障によって容易に損なわれる可能性がある。 パラダイム的な例は量子ネットワークである。 光子吸収や不完全な量子メモリのようなノイズ源は、待ち時間が長く、忠実度も低いだけでなく、ハードウェアコンポーネントも壊れ、ネットワーク全体が機能不全になる可能性がある。 将来、量子ネットワークの長期展開が成功するためには、設計段階でそのような劣化効果を考慮することが重要である。 信頼性理論と老化理論の手法を用いて,非自明なトポロジに対しても,老化・修復機構下でのネットワークの機能を特徴付ける解析的アプローチを開発する。 数値シミュレーションと組み合わせることで, 経年変化下での長距離絡み合い分布の最適化が可能である。

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