論文の概要: Performance metrics for the continuous distribution of entanglement in multi-user quantum networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.01406v2
• Date: Wed, 31 Jan 2024 12:31:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-01 18:06:42.113987
• Title: Performance metrics for the continuous distribution of entanglement in multi-user quantum networks
• Title（参考訳）: マルチユーザ量子ネットワークにおける絡み合いの連続分布に対する性能指標
• Authors: \'Alvaro G. I\~nesta and Stephanie Wehner
• Abstract要約: 遠方のノード間で共有される絡み合った状態は、量子ネットワークアプリケーションで頻繁に使用される。 本稿では,絡み合いの連続分布のためのプロトコルの定常的性能解析に着目する。 我々の分析から得られた主な結論の1つは、絡み合いの消費率は、忠実度要求よりもプロトコルの性能に大きな影響を及ぼすということである。
• 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: Entangled states shared among distant nodes are frequently used in quantum network applications. When quantum resources are abundant, entangled states can be continuously distributed across the network, allowing nodes to consume them whenever necessary. This continuous distribution of entanglement enables quantum network applications to operate continuously while being regularly supplied with entangled states. Here, we focus on the steady-state performance analysis of protocols for continuous distribution of entanglement. We propose the virtual neighborhood size and the virtual node degree as performance metrics. We utilize the concept of Pareto optimality to formulate a multi-objective optimization problem to maximize the performance. As an example, we solve the problem for a quantum network with a tree topology. One of the main conclusions from our analysis is that the entanglement consumption rate has a greater impact on the protocol performance than the fidelity requirements. The metrics that we establish in this manuscript can be utilized to assess the feasibility of entanglement distribution protocols for large-scale quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 遠方のノード間で共有される絡み合った状態は、量子ネットワークアプリケーションで頻繁に使用される。 量子リソースが豊富な場合、絡み合った状態はネットワーク全体に継続的に分散され、ノードが必要に応じてそれらを消費することができる。 このエンタングルメントの連続分布により、量子ネットワークアプリケーションが連続的に動作し、エンタングル状態が定期的に供給される。 本稿では,エンタングルメントの連続分布のためのプロトコルの定常的性能解析に着目する。 性能指標として,仮想近傍サイズと仮想ノード次数を提案する。 パレート最適性の概念を用いて、多目的最適化問題を定式化し、性能を最大化する。 一例として、木トポロジーを持つ量子ネットワークの問題を解く。 我々の分析から得られた主な結論の1つは、絡み合いの消費率は、忠実度要求よりもプロトコルの性能に大きな影響を及ぼすということである。 本論文で確立した指標は,大規模量子ネットワークにおける絡み合い分散プロトコルの実現可能性を評価するのに有用である。

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