論文の概要: Improved Routing of Multiparty Entanglement over Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.14694v1
• Date: Mon, 23 Sep 2024 03:52:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-06 21:23:54.440870
• Title: Improved Routing of Multiparty Entanglement over Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワーク上でのマルチパーティエンタングルメントのルーティング改善
• Authors: Nirupam Basak, Goutam Paul,
• Abstract要約: 本稿では,GHZ状態を共有するための2つのグラフ状態ベースのルーティングプロトコルを提案する。 任意のネットワークトポロジに対して、上記の木が最適な結果を得るための特別な構成を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.757470449749876
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Effective routing of entanglements over a quantum network is a fundamental problem in quantum communication. Due to the fragility of quantum states, it is difficult to route entanglements at long distances. Graph states can be utilized for this purpose, reducing the need for long-distance entanglement routing by leveraging local operations. In this paper, we propose two graph state-based routing protocols for sharing GHZ states, achieving larger sizes than the existing works, for given network topologies. For this improvement, we consider tree structures connecting the users participating in the final GHZ states, as opposed to the linear configurations used in the earlier ones. For arbitrary network topologies, we show that if such a tree is balanced, it achieves a larger size than unbalanced trees. In particular, for grid networks, we show special constructions of the above-mentioned tree that achieve optimal results. Moreover, if the user nodes among whom the entanglement is to be routed are pre-specified, we propose a strategy to accomplish the required routing.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワーク上の絡み合いの効果的なルーティングは、量子通信の基本的な問題である。 量子状態の不安定さのため、遠距離で絡み合うことは困難である。 グラフステートはこの目的のために利用することができ、ローカル操作を活用することで長距離の絡み合いルーティングの必要性を減らすことができる。 本稿では,GHZ状態を共有するための2つのグラフ状態ベースのルーティングプロトコルを提案する。 この改良のために, 最終GHZ状態のユーザを接続するツリー構造を, 以前のリニア構成とは対照的に検討した。 任意のネットワークトポロジーに対して、そのような木がバランスが取れている場合、バランスの取れていない木よりも大きなサイズが得られることを示す。 特にグリッドネットワークでは, 上記の木を特別な構成で構築し, 最適な結果が得られることを示す。 さらに, 絡み合うユーザノードが事前に特定されている場合, 必要なルーティングを実現するための戦略を提案する。

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