論文の概要: Optimized Generation of Entanglement by Real-Time Ordering of Swapping Operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.07501v1
• Date: Mon, 13 May 2024 06:43:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-14 14:34:42.616719
• Title: Optimized Generation of Entanglement by Real-Time Ordering of Swapping Operations
• Title（参考訳）: スワップ操作のリアルタイム順序付けによる絡み合いの最適生成
• Authors: Ranjani G Sundaram, Himanshu Gupta,
• Abstract要約: 量子ネットワークにおける長距離量子通信は、非閉鎖定理によって課される制約のために大きな課題に直面している。 既存のほとんどの量子通信プロトコルは、絡み合い対(EP)の事前分布に依存している。 本稿では,現行のネットワークに基づいて,各段階において最適な経路および/または絡み込みスワッピング動作を反復的に決定するグリーディアルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.152766500389854
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Long-distance quantum communication in quantum networks faces significant challenges due to the constraints imposed by the no-cloning theorem. Most existing quantum communication protocols rely on the a priori distribution of entanglement pairs (EPs), a process known to incur considerable latency due to its stochastic nature. In this work, we consider the problem of minimizing the latency of establishing an EP across a pair of nodes in a quantum network. While prior research has primarily focused on minimizing the expected generation latency by selecting {\em static} entanglement routes and/or swapping trees in advance, our approach considers a real-time adaptive strategy -- wherein the order of entanglement-swapping operations (hence, the swapping tree used) is progressively determined at runtime based on the runtime success/failure of the stochastic events. In this context, we present a greedy algorithm that iteratively determines the best route and/or entanglement-swapping operation to perform at each stage based on the current network. We evaluate our schemes on randomly generated networks and observe a reduction in latency of up to 40% from the optimal offline approach.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークにおける長距離量子通信は、非閉鎖定理によって課される制約のために大きな課題に直面している。 既存の量子通信プロトコルの多くは、エンタングルメントペア(EP)の事前分布に依存している。 本研究では,量子ネットワークにおける一対のノード間でEPを確立する際のレイテンシを最小化する問題を考察する。 従来の研究では,待ち行列や木を事前に選択することで,期待される生成遅延を最小化することに重点を置いているが,本手法では,確率的イベントの実行成功/障害に基づいて,エンハングメント・スワッピング操作の順序(つまり,使用する木をスワッピングする)を段階的に決定する,リアルタイム適応戦略を検討する。 この文脈では、現在のネットワークに基づいて各段階で実行するための最適な経路と/または絡み込み動作を反復的に決定する欲求アルゴリズムを提案する。 提案手法をランダムに生成したネットワーク上で評価し、最適オフラインアプローチから最大40%のレイテンシの低減を観測する。

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