論文の概要: Entanglement Routing over Networks with Time Multiplexed Repeaters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.15028v1
- Date: Tue, 29 Aug 2023 05:21:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-30 15:38:12.059126
- Title: Entanglement Routing over Networks with Time Multiplexed Repeaters
- Title（参考訳）: 時間多重リピータを用いたネットワーク上の絡み合いルーティング
- Authors: Emily A Van Milligen, Eliana Jacobson, Ashlesha Patil, Gayane
Vardoyan, Don Towsley, and Saikat Guha
- Abstract要約: この研究は、時間多重リピータで動作するローカルリンク状態知識、マルチパスルーティングプロトコルを評価する。
平均レートはブロック長の倍増で$k$になるが、初期遅延も増加する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.850295347968808
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum networks will be able to service consumers with long distance
entanglement by use of repeater nodes that can both generate external Bell
pairs with their neighbors, iid with probability $p$, as well as perform
internal Bell State Measurements (BSMs) which succeed with some probability
$q$. The actual values of these probabilities is dependent upon the
experimental parameters of the network in question. While global link state
knowledge is needed to maximize the rate of entanglement generation between any
two consumers, this may be an unreasonable request due to the dynamic nature of
the network. This work evaluates a local link state knowledge, multi-path
routing protocol that works with time multiplexed repeaters that are able to
perform BSMs across different time steps. This study shows that the average
rate increases with the time multiplexing block length, $k$, although the
initial latency also increases. When a step function memory decoherence model
is introduced so that qubits are held in the quantum memory for a time
exponentially distributed with mean $\mu$, an optimal $k$ ($k_\text{opt}$)
value appears. As $p$ decreases or $\mu$ increases the value of $k_\text{opt}$
increases. This value is such that the benefits from time multiplexing are
balanced with the increased risk of losing a previously established entangled
pair.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは、リピータノードを使用して、隣人と外部ベルペアを生成でき、確率$p$のiidと、ある程度の確率$q$で成功する内部ベル状態測定(BSM)を実行することで、消費者に長距離の絡み合わせることができる。
これらの確率の実際の値は、問題のネットワークの実験的パラメータに依存する。
グローバルリンク状態の知識は、2つのコンシューマ間の絡み合いの発生率を最大化するために必要だが、ネットワークの動的な性質のため、これは理にかなわない要求である。
この研究は、異なる時間ステップでBSMを実行することができる時間多重リピータで動作する、ローカルリンク状態の知識、マルチパスルーティングプロトコルを評価する。
本研究は、初期遅延も増大するが、時間多重化ブロック長($k$)で平均レートが増加することを示した。
ステップ関数メモリデコヒーレンスモデルを導入し、平均$\mu$で指数関数的に分配された時間において量子メモリに量子ビットを保持すると、最適な$k$$$k_\text{opt}$)値が現れる。
p$が減少するか$\mu$が増加すると、$k_\text{opt}$は増加する。
この値は、時間多重化の利点が、以前に確立された絡み合ったペアを失うリスクの増加とバランスをとれるためである。
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