論文の概要: Performance of Quantum Networks Using Heterogeneous Link Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.09862v1
• Date: Thu, 16 May 2024 07:38:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-17 15:11:06.290511
• Title: Performance of Quantum Networks Using Heterogeneous Link Architectures
• Title（参考訳）: 不均一リンクアーキテクチャを用いた量子ネットワークの性能評価
• Authors: Kento Samuel Soon, Naphan Benchasattabuse, Michal Hajdušek, Kentaro Teramoto, Shota Nagayama, Rodney Van Meter,
• Abstract要約: そこで本研究では,ノードからデバイスに向かって流れる光子と,中間のデバイスからノードに向かって流れる光子の対をそれぞれ別のリンクとで,本質的に異なる2つの技術の統合について検討する。 パルスレートの増加は、実際には全体の性能を低下させる可能性がある。 それらの性能はリンク構成に大きく依存するが,同種ネットワークと比較して生成速度は著しく低下しない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3958317527488534
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The heterogeneity of quantum link architectures is an essential theme in designing quantum networks for technological interoperability and possibly performance optimization. However, the performance of heterogeneously connected quantum links has not yet been addressed. Here, we investigate the integration of two inherently different technologies, with one link where the photons flow from the nodes toward a device in the middle of the link, and a different link where pairs of photons flow from a device in the middle towards the nodes. We utilize the quantum internet simulator QuISP to conduct simulations. We first optimize the existing photon pair protocol for a single link by taking the pulse rate into account. Here, we find that increasing the pulse rate can actually decrease the overall performance. Using our optimized links, we demonstrate that heterogeneous networks actually work. Their performance is highly dependent on link configuration, but we observe no significant decrease in generation rate compared to homogeneous networks. This work provides insights into the phenomena we likely will observe when introducing technological heterogeneity into quantum networks, which is crucial for creating a scalable and robust quantum internetwork.
• Abstract（参考訳）: 量子リンクアーキテクチャの不均一性は、技術的相互運用性と性能最適化のために量子ネットワークを設計する上で重要なテーマである。 しかし、不均一に連結された量子リンクの性能はまだ解決されていない。 そこで本研究では,ノードからデバイスに向かって流れる光子と,中間のデバイスからノードに向かって流れる光子の対が流れる異なるリンクとを,本質的に異なる2つの技術の統合について検討する。 量子インターネットシミュレータQuISPを用いてシミュレーションを行う。 まず、パルスレートを考慮して1つのリンクに対して既存のフォトンペアプロトコルを最適化する。 ここでは,パルス速度の増加が全体の性能を低下させる可能性があることを確かめる。 最適化されたリンクを使うことで、異種ネットワークが実際に動作することを示す。 それらの性能はリンク構成に大きく依存するが,同種ネットワークと比較して生成速度は著しく低下しない。 この研究は、量子ネットワークに技術的不均一性を導入する際に、私たちが観測するであろう現象についての洞察を提供する。

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