論文の概要: Efficient algorithms for simulating percolation in photonic fusion networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04639v1
• Date: Thu, 7 Dec 2023 19:00:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-11 17:31:04.622251
• Title: Efficient algorithms for simulating percolation in photonic fusion networks
• Title（参考訳）: フォトニックフュージョンネットワークにおけるパーコレーションの効率的なシミュレーションアルゴリズム
• Authors: Matthias C. L\"obl, Stefano Paesani, Anders S. S{\o}rensen
• Abstract要約: グラフ状態を持つ計測ベースのフォトニック量子コンピューティングに応用できるいくつかの非標準パーコレーションモデルについて考察する。 我々はNewman-Ziffアルゴリズムを改良し,効率的な解析アルゴリズムを開発した。 我々は,これらのアルゴリズムを用いて複数の融合ネットワークを特徴付け,対応するソースコードを提供することで,我々のアルゴリズムを実証する。
• 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: The study of percolation phenomena has various applications in natural sciences and, therefore, efficient algorithms have been developed to estimate the corresponding percolation thresholds. For instance, this applies to the widely-used bond-site percolation model for which the Newman-Ziff algorithm enables an efficient simulation. Here, we consider several non-standard percolation models that have applications in measurement-based photonic quantum computing with graph states. We focus on prominent architectures where large-scale graph states are created by fusion networks connecting many small resource states. We investigate percolation models that provide an estimate of the tolerance to photon loss in such systems and we develop efficient algorithms to analyze them through modifications of the Newman-Ziff algorithm. We consider non-adaptive fusion networks with all fusions being performed at once, and adaptive ones where fusions are repeated conditioned on the outcome of previous fusion attempts. We demonstrate our algorithms by using them to characterize several fusion networks and provide the corresponding source code.
• Abstract（参考訳）: パーコレーション現象の研究は自然科学に様々な応用があるため、それに対応するパーコレーション閾値を推定する効率的なアルゴリズムが開発されている。 例えば、これはNewman-Ziffアルゴリズムが効率的なシミュレーションを可能にする広く使われている結合部位パーコレーションモデルに適用できる。 本稿では,グラフ状態を用いた計測に基づくフォトニック量子コンピューティングに適用可能な,非標準パーコレーションモデルについて考察する。 我々は、多数の小さなリソース状態を接続する融合ネットワークによって大規模なグラフ状態が生成される顕著なアーキテクチャに焦点を当てる。 このようなシステムにおける光子損失に対する耐性を推定するパーコレーションモデルを調査し,ニューマン・ジフ法を改良して解析する効率的なアルゴリズムを開発した。 我々は,すべての融合が同時に行われる非適応型核融合ネットワークと,前回の核融合の試みの結果に基づいて核融合が繰り返される適応型核融合ネットワークを考える。 我々は,これらのアルゴリズムを用いて複数の融合ネットワークを特徴付け,対応するソースコードを提供する。

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