論文の概要: Quantum Advantage in Distributed Sensing with Noisy Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.17089v1
• Date: Wed, 25 Sep 2024 16:55:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-27 02:44:18.388893
• Title: Quantum Advantage in Distributed Sensing with Noisy Quantum Networks
• Title（参考訳）: ノイズ量子ネットワークを用いた分散センシングにおける量子アドバンテージ
• Authors: Allen Zang, Alexander Kolar, Alvin Gonzales, Joaquin Chung, Stephen K. Gray, Rajkumar Kettimuthu, Tian Zhong, Zain H. Saleem,
• Abstract要約: 分散センシングにおける量子優位性はノイズの多い量子ネットワークで実現できることを示す。 この量子的優位性には絡み合いが必要であるが、真の多部絡みは一般に不要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.23288214515363
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We show that quantum advantage in distributed sensing can be achieved with noisy quantum networks. When using depolarized GHZ states as the probe, we derive a closed-form fidelity threshold to achieve advantage over the optimal local sensing strategy. The threshold indicates that while entanglement is needed for this quantum advantage, genuine multipartite entanglement is generally unnecessary. We further explore the impacts from imperfect local entanglement generation and local measurement constraint, and our results imply that the quantum advantage is more robust against quantum network imperfections than local operation errors. Finally, we demonstrate that the quantum advantage in distributed sensing can be achieved with a three-node quantum network using practical protocol stacks through simulations with SeQUeNCe, an open-source, customizable quantum network simulator.
• Abstract（参考訳）: 分散センシングにおける量子優位性はノイズの多い量子ネットワークで実現できることを示す。 偏極型GHZ状態をプローブとして用いると、最適局所センシング戦略よりも有利となるように閉形式忠実度しきい値が導出される。 この閾値は、この量子優位性には絡み合いが必要であるが、真の多部絡みは一般に不要であることを示している。 さらに,不完全な局所的絡み合いの発生と局所的な測定制約の影響について検討し,量子的優位性は局所的な演算誤差よりも量子ネットワークの不完全性に対してより堅牢であることを示す。 最後に、分散センシングにおける量子優位性は、オープンソースのカスタマイズ可能な量子ネットワークシミュレータであるSeQUeNCeによるシミュレーションにより、実用的なプロトコルスタックを使用して3ノードの量子ネットワークで達成できることを実証する。

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