論文の概要: Scalable Timing Coordination of Bell State Analyzers in Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.09881v1
- Date: Thu, 16 May 2024 08:05:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-17 15:01:20.805300
- Title: Scalable Timing Coordination of Bell State Analyzers in Quantum Networks
- Title（参考訳）: 量子ネットワークにおけるベル状態解析器のスケーラブルタイミング座標
- Authors: Yoshihiro Mori, Toshihiko Sasaki, Rikizo Ikuta, Kentaro Teramoto, Hiroyuki Ohno, Michal Hajdušek, Rodney Van Meter, Shota Nagayama,
- Abstract要約: 光ベル状態解析器は量子ネットワークにおける絡み合いの光学発生において重要な役割を果たしている。
マルチホップや複雑な大規模ネットワークでもタイミング同期が可能か,その効率性は明らかではない。
まず,BSAによる2つのネットワークノード間の絡み合いの交換,特に光路調整の効果的な方法に着目した。
また,複数ノードの絡み合い交換による絡み合い状態のエンドツーエンド拡張が,量子ネットワークの実用化に不可欠であるとして,量子メモリの効果についても論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3613661942047476
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The optical Bell State Analyzer (BSA) plays a key role in the optical generation of entanglement in quantum networks. The optical BSA is effective in controlling the timing of arriving photons to achieve interference. It is unclear whether timing synchronization is possible even in multi-hop and complex large-scale networks, and if so, how efficient it is. We investigate the scalability of BSA synchronization mechanisms over multiple hops for quantum networks both with and without memory in each node. We first focus on the exchange of entanglement between two network nodes via a BSA, especially effective methods of optical path coordination in achieving the simultaneous arrival of photons at the BSA. In optical memoryless quantum networks, including repeater graph state networks, we see that the quantum optical path coordination works well, though some possible timing coordination mechanisms have effects that cascade to adjacent links and beyond, some of which was not going to work well of timing coordination. We also discuss the effect of quantum memory, given that end-to-end extension of entangled states through multi-node entanglement exchange is essential for the practical application of quantum networks. Finally, cycles of all-optical links in the network topology are shown to may not be to synchronize, this property should be taken into account when considering synchronization in large networks.
- Abstract（参考訳）: 光ベル状態解析器(英語版)(BSA)は量子ネットワークにおける絡み合いの光学発生において重要な役割を果たしている。
光BSAは、入射光子のタイミング制御に有効である。
マルチホップや複雑な大規模ネットワークでもタイミング同期が可能か,その効率性は明らかではない。
本稿では,各ノードのメモリを使用せずに,複数のホップ上でのBSA同期機構のスケーラビリティについて検討する。
本稿では、まず、BSAを介して2つのネットワークノード間の絡み合いの交換、特にBSAにおける光子の同時到着を実現するための光路調整の効果的な方法に焦点を当てる。
リピータグラフ状態ネットワークを含む光メモリレス量子ネットワークでは、量子光路配向はうまく機能するが、いくつかのタイミング調整機構は隣接リンク等にカスケードする効果があり、そのうちのいくつかはタイミング調整ではうまく機能しない。
また,複数ノードの絡み合い交換による絡み合い状態のエンドツーエンド拡張が,量子ネットワークの実用化に不可欠であるとして,量子メモリの効果についても論じる。
最後に、ネットワークトポロジにおける全光リンクのサイクルは同期しない可能性があることが示され、この特性は大きなネットワークでの同期を考慮する際に考慮すべきである。
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