論文の概要: Operational Nonclassicality in Quantum Communication Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02988v1
• Date: Tue, 5 Mar 2024 14:07:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-06 14:41:56.123468
• Title: Operational Nonclassicality in Quantum Communication Networks
• Title（参考訳）: 量子通信ネットワークにおける操作非古典性
• Authors: Brian Doolittle, Felix Leditzky, and Eric Chitambar
• Abstract要約: 通信ネットワークにおける量子非古典性を目撃するための運用フレームワークを適用した。 絡み合い支援のポイント・ツー・ポイント・チャンネルやマルチポイント・チャネルなど,多くの基本ネットワークにおいて非古典性を示す。 我々のアプローチは量子ネットワークハードウェア上で実装され、特定のプロトコルを自動的に確立するために使用することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.312605205492458
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: To quantify quantum advantage in communication networks, we apply an operational framework for witnessing quantum nonclassicality. Following previous approaches in the field, this framework first computes linear constraints on the input/output probabilities that arise in classical networks when the amount of communication is bounded. We then apply variational quantum algorithms to optimize these probabilities when quantum communication resources are introduced. Any violation of the classical constraints indicates that extra classical communication is needed to simulate the comparable quantum network, thereby demonstrating an explicit quantum advantage. We demonstrate nonclassicality in many basic networks such as entanglement-assisted point-to-point and multi-point channels. In all examples, we find that equipping classical or quantum channels with entanglement leads to nonclassicality, whereas networks having multiple senders do not require entanglement to achieve nonclassicality. Finally, we discuss how our approaches could be implemented on quantum networking hardware and used to automatically establish certain protocols.
• Abstract（参考訳）: 通信ネットワークにおける量子アドバンテージを定量化するために,量子非古典性を目撃するための運用フレームワークを適用する。 この分野における以前のアプローチに続いて、このフレームワークは、通信量が境界付けられたときに古典的ネットワークで発生する入出力確率の線形制約を最初に計算する。 次に、変動量子アルゴリズムを適用し、量子通信リソースの導入時にこれらの確率を最適化する。 古典的制約のいかなる違反も、同等の量子ネットワークをシミュレートするために余分な古典的通信が必要であることを示している。 エンタングルメント支援のポイントツーポイントチャネルやマルチポイントチャネルなど,多くの基本ネットワークにおいて非古典性を示す。 すべての例において、古典的または量子的チャネルに絡み合うことは非古典性をもたらすのに対し、複数の送信者を持つネットワークは非古典性を達成するために絡み合いを必要としない。 最後に、我々のアプローチが量子ネットワークハードウェア上でどのように実装され、特定のプロトコルを自動的に確立できるかについて議論する。

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