論文の概要: Percolation Theories for Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.18420v2
• Date: Sun, 19 Nov 2023 06:10:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-22 17:08:56.168365
• Title: Percolation Theories for Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークのパーコレーション理論
• Authors: Xiangyi Meng, Xinqi Hu, Yu Tian, Gaogao Dong, Renaud Lambiotte, Jianxi Gao, Shlomo Havlin
• Abstract要約: 量子ネットワークの不完全性において、遠方のノード間でどのように効果的かつ間接的に絡み合うことができるのか? 従来のパーコレーションフレームワークは,ネットワークの間接接続性を一意に定義していないことを示す。 この実現により、"Concurrence Percolation"と呼ばれる別の理論が出現し、この理論は、大規模に現れる未認識の量子優位性を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.004146855779428
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum networks have experienced rapid advancements in both theoretical and experimental domains over the last decade, making it increasingly important to understand their large-scale features from the viewpoint of statistical physics. This review paper discusses a fundamental question: how can entanglement be effectively and indirectly (e.g., through intermediate nodes) distributed between distant nodes in an imperfect quantum network, where the connections are only partially entangled and subject to quantum noise? We survey recent studies addressing this issue by drawing exact or approximate mappings to percolation theory, a branch of statistical physics centered on network connectivity. Notably, we show that the classical percolation frameworks do not uniquely define the network's indirect connectivity. This realization leads to the emergence of an alternative theory called ``concurrence percolation,'' which uncovers a previously unrecognized quantum advantage that emerges at large scales, suggesting that quantum networks are more resilient than initially assumed within classical percolation contexts, offering refreshing insights into future quantum network design.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは過去10年間、理論領域と実験領域の両方で急速に進歩し、統計物理学の観点からその大規模特徴を理解することがますます重要になっている。 接続が部分的に絡み合っており、量子ノイズにさらされている不完全な量子ネットワークにおいて、遠方のノード間で(例えば、中間ノードを通して)効果的に、そして間接的に絡み合うことができるのか? ネットワーク接続に着目した統計物理学の分野であるパーコレーション理論に、正確なあるいは近似的なマッピングを描画することにより、この問題に対処する最近の研究を調査する。 特に、古典的なパーコレーションフレームワークは、ネットワークの間接接続を一意的に定義していない。 この実現により、「'Concurrence percolation'」と呼ばれる別の理論が出現し、この理論は、量子ネットワークがかつて古典的なパーコレーションの文脈で考えられていたよりも弾力性があり、将来の量子ネットワーク設計に新たな洞察をもたらすことを示唆している。

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