論文の概要: On the Characterization of Quantum Flip Stars with Quantum Network Tomography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.05854v1
• Date: Wed, 12 Jul 2023 00:18:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-13 14:38:23.983472
• Title: On the Characterization of Quantum Flip Stars with Quantum Network Tomography
• Title（参考訳）: 量子ネットワークトモグラフィによる量子フリップ星のキャラクタリゼーションについて
• Authors: Matheus Guedes de Andrade, Jake Navas, In\`es Monta\~no, and Don Towsley
• Abstract要約: 量子ネットワークトモグラフィー(Quantum Network Tomography)は、エンドツーエンドの測定を通じて、量子ネットワーク内のチャネルノイズを特徴づける手法である。 本研究では,1つの非自明なパウリ演算子を特徴とする量子チャネルによって形成される量子スターネットワークのネットワークトモグラフィープロトコルを提案する。 本研究は、状態分布と測定を別々に設計したトモグラフィープロトコルを導入することにより、量子ビットフリップ星ネットワークのエンドツーエンド特性をさらに向上させるものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.545489116237102
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The experimental realization of quantum information systems will be difficult due to how sensitive quantum information is to noise. Overcoming this sensitivity is central to designing quantum networks capable of transmitting quantum information reliably over large distances. Moreover, the ability to characterize communication noise in quantum networks is crucial in developing network protocols capable of overcoming the effects of noise in quantum networks. In this context, quantum network tomography refers to the characterization of channel noise in a quantum network through end-to-end measurements. In this work, we propose network tomography protocols for quantum star networks formed by quantum channels characterized by a single, non-trivial Pauli operator. Our results further the end-to-end characterization of quantum bit-flip star networks by introducing tomography protocols where state distribution and measurements are designed separately. We build upon previously proposed quantum network tomography protocols, as well as provide novel methods for the unique characterization of bit-flip probabilities in stars. We introduce a theoretical benchmark based on the Quantum Fisher Information matrix to compare the efficiency of quantum network protocols. We apply our techniques to the protocols proposed, and provide an initial analysis on the potential benefits of entanglement for Quantum Network Tomography. Furthermore, we simulate the proposed protocols using NetSquid to assess the convergence properties of the estimators obtained for particular parameter regimes. Our findings show that the efficiency of protocols depend on parameter values and motivate the search for adaptive quantum network tomography protocols.
• Abstract（参考訳）: 量子情報システムの実験的実現は、ノイズに対する量子情報の感度が高いため困難である。 この感度を克服することは、大きな距離で確実に量子情報を伝達できる量子ネットワークの設計の中心である。 さらに、量子ネットワークにおける通信ノイズを特徴付ける能力は、量子ネットワークにおけるノイズの影響を克服できるネットワークプロトコルを開発する上で重要である。 この文脈では、量子ネットワークトモグラフィー(quantum network tomography)は、エンドツーエンド計測による量子ネットワーク内のチャネルノイズのキャラクタリゼーションを指す。 本研究では,単一非自明なポーリ作用素を特徴とする量子チャネルによる量子星ネットワークのためのネットワークトモグラフィープロトコルを提案する。 さらに, 状態分布と測定値を分離して設計するトモグラフィープロトコルを導入することで, 量子ビットフリップ星ネットワークのエンド・ツー・エンドのキャラクタリゼーションを実現する。 これまでに提案してきた量子ネットワークトモグラフィプロトコルを基盤として,恒星のビットフリップ確率の特異な特徴付けのための新しい手法を提案する。 本稿では,量子フィッシャー情報行列に基づく理論的ベンチマークを導入し,量子ネットワークプロトコルの効率を比較する。 提案手法を提案プロトコルに適用し,量子ネットワークトモグラフィーにおける絡み合いの潜在的な利点について解析する。 さらに,netsquidを用いて提案プロトコルをシミュレートし,特定のパラメータレジームに対して得られた推定器の収束特性を評価する。 その結果,プロトコルの効率はパラメータ値に依存し,適応型量子ネットワークトモグラフィプロトコルの探索を動機付けることがわかった。

関連論文リスト

• Guarantees on the structure of experimental quantum networks [109.08741987555818]
  量子ネットワークは、セキュアな通信、ネットワーク量子コンピューティング、分散センシングのためのマルチパーティ量子リソースと多数のノードを接続し、供給する。 これらのネットワークのサイズが大きくなるにつれて、認証ツールはそれらの特性に関する質問に答える必要がある。 本稿では,ある量子ネットワークにおいて特定の相関が生成できないことを保証するための一般的な方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-04T19:00:00Z)
• Quantum information spreading and scrambling in a distributed quantum network: A Hasse/Lamport diagrammatic approach [14.308249733521182]
  量子インターネットとして知られる大規模量子ネットワークは、高度な分散量子コンピューティングと長距離量子通信を大いに約束する。 本稿では,量子ネットワーク内の情報フローのダイナミクスを可視化する新しい図式手法を提案する。 また、特定のノードがネットワーク全体にわたって秘密の量子情報をスクランブルする量子情報スクランブルプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-19T06:48:42Z)
• Entanglement-Assisted Quantum Networks: Mechanics, Enabling Technologies, Challenges, and Research Directions [66.27337498864556]
  本稿では,量子ネットワークの絡み合いに関する包括的調査を行う。 ネットワーク構造、作業原則、開発段階の詳細な概要を提供する。 また、アーキテクチャ設計、絡み合いに基づくネットワーク問題、標準化など、オープンな研究の方向性を強調している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-24T02:48:22Z)
• Multi-User Entanglement Distribution in Quantum Networks Using Multipath Routing [55.2480439325792]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-06T18:06:00Z)
• QuanGCN: Noise-Adaptive Training for Robust Quantum Graph Convolutional Networks [124.7972093110732]
  本稿では,ノード間の局所的なメッセージパッシングをクロスゲート量子演算のシーケンスで学習する量子グラフ畳み込みネットワーク(QuanGCN)を提案する。 現代の量子デバイスから固有のノイズを緩和するために、ノードの接続をスパーズするためにスパース制約を適用します。 我々のQuanGCNは、いくつかのベンチマークグラフデータセットの古典的なアルゴリズムよりも機能的に同等か、さらに優れている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-09T21:43:16Z)
• Quantum Network Tomography with Multi-party State Distribution [10.52717496410392]
  量子ネットワークにおける量子チャネルのキャラクタリゼーションは、最重要事項である。 本稿では量子ネットワークトモグラフィーの問題点を紹介する。 一つのパウリ作用素によって記述された量子チャネルを持つ任意のスター量子ネットワークの場合、この問題を詳細に研究する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-06T21:47:09Z)
• Quantum Semantic Communications for Resource-Efficient Quantum Networking [52.3355619190963]
  本稿では、量子機械学習と量子意味表現の進歩を活かした新しい量子意味通信(QSC)フレームワークを提案する。 提案手法は,高い量子セマンティック忠実度を達成しつつ,必要な量子通信資源の約50～75%の削減を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-05T03:49:19Z)
• Quantum Compressive Sensing: Mathematical Machinery, Quantum Algorithms, and Quantum Circuitry [10.286119086329762]
  圧縮センシングは、比較的少数の測定値から大きな信号の再構成を容易にするプロトコルである。 近年の研究では、興味のある信号の構造を学ぶためにテンソルネットワークを訓練する、データ駆動型アプローチが検討されている。 我々は、テンソルネットワークの状態が絡み合った量子ビットの集合上の量子状態である別の「量子」プロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-27T16:20:28Z)
• Benchmarking of Quantum Protocols [0.9176056742068812]
  近未来の量子ネットワークにおける有望な機能性とサービスを実現するためのいくつかの量子プロトコルについて考察する。 我々はNetSquidシミュレーションプラットフォームを用いて、各種ノイズ源がこれらのプロトコルの性能に与える影響を評価する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-03T21:17:04Z)
• 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)
• Quantum State Discrimination on Reconfigurable Noise-Robust Quantum Networks [6.85316573653194]
  量子情報処理における根本的な問題は、システムの量子状態の集合の識別である。 本稿では、この問題を量子ウォークによって定義されるグラフによって記述されたオープン量子システム上で解決する。 ネットワークのパラメータを最適化し、正しい識別の確率を最大化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-25T19:07:03Z)

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。