論文の概要: Resource Allocation for Rate and Fidelity Maximization in Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16264v2
• Date: Thu, 8 Feb 2024 02:17:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-10 03:02:46.783877
• Title: Resource Allocation for Rate and Fidelity Maximization in Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける利率と忠実度最大化のための資源配分
• Authors: Shahrooz Pouryousef, Hassan Shapourian, Alireza Shabani, Ramana Kompella, and Don Towsley
• Abstract要約: 既存の光学ネットワークのインフラは、光子損失のために量子ネットワークアプリケーションにすぐには利用できない。 既存のインフラにまたがる量子リピータを効率的に分散することを目的とした,ネットワーク計画のための包括的フレームワークを提案する。 量子リピータにおける量子メモリ多重化の効果と,メモリコヒーレンス時間の影響について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.707824275470188
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Existing classical optical network infrastructure cannot be immediately used for quantum network applications due to photon loss. The first step towards enabling quantum networks is the integration of quantum repeaters into optical networks. However, the expenses and intrinsic noise inherent in quantum hardware underscore the need for an efficient deployment strategy that optimizes the allocation of quantum repeaters and memories. In this paper, we present a comprehensive framework for network planning, aiming to efficiently distributing quantum repeaters across existing infrastructure, with the objective of maximizing quantum network utility within an entanglement distribution network. We apply our framework to several cases including a preliminary illustration of a dumbbell network topology and real-world cases of the SURFnet and ESnet. We explore the effect of quantum memory multiplexing within quantum repeaters, as well as the influence of memory coherence time on quantum network utility. We further examine the effects of different fairness assumptions on network planning, uncovering their impacts on real-time network performance.
• Abstract（参考訳）: 既存の光学ネットワークインフラは、光子損失のために量子ネットワークアプリケーションにすぐには利用できない。 量子ネットワークの実現に向けた第一歩は、光ネットワークへの量子リピータの統合である。 しかし、量子ハードウェア固有のコストと本質的なノイズは、量子リピータとメモリの割り当てを最適化する効率的なデプロイメント戦略の必要性を強調している。 本稿では,量子リピータを既存のインフラストラクチャに効率的に分散することを目的とした,ネットワーク計画のための包括的枠組みを提案する。 本研究では, ダンベルネットワークトポロジの予備例や, SURFnet と ESnet の実例を含むいくつかの事例に適用する。 本稿では,量子リピータ内の量子メモリ多重化の効果と,量子ネットワークの有用性に対するメモリコヒーレンス時間の影響について検討する。 さらに,ネットワーク計画に異なる公平性仮定が与える影響について検討し,実時間ネットワーク性能への影響を明らかにする。

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