論文の概要: Distribution and Purification of Entanglement States in Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.14712v2
• Date: Mon, 24 Mar 2025 02:08:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-25 14:34:01.683678
• Title: Distribution and Purification of Entanglement States in Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける絡み合い状態の分布と浄化
• Authors: Xiaojie Fan, Yukun Yang, Himanshu Gupta, C. R. Ramakrishnan,
• Abstract要約: 量子ネットワークのノード間で高忠実な絡み合った状態を分散する問題を考察する。 本稿では,高忠実度EP分布問題に対する最適解のアルゴリズムを提案する。 我々は,量子ネットワークシミュレータであるNetSquid上でのシミュレーションによる手法の評価を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.216272975491833
• License:
• Abstract: We consider problems of distributing high-fidelity entangled states across nodes of a quantum network. We consider a repeater-based network architecture with entanglement swapping (fusion) operations for generating long-distance entanglements, and purification operations that produce high-fidelity states from several lower-fidelity states. The contributions of this paper are two-fold: First, while there have been several works on fidelity-aware routing and incorporating purification into routing for generating EPs, this paper presents the first algorithms for optimal solutions to the high-fidelity EP distribution problem. We provide a dynamic programming algorithm for generating the optimal tree of operations to produce a high-fidelity EP, and an LP-based algorithm for generating an optimal collection of trees. Second, following the EP algorithms, this paper presents the first algorithms for the high-fidelity GHZ-state distribution problem and characterizes its optimality. We evaluate our techniques via simulations over NetSquid, a quantum network simulator.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークのノード間で高忠実な絡み合った状態を分散する問題を考察する。 遠距離の絡み目を生成するための絡み目交換(フュージョン)操作と、複数の低忠実度状態から高忠実度状態を生成する浄化操作を備えたリピータ型ネットワークアーキテクチャについて検討する。 本論文の貢献は2つある: まず, 高忠実度EP分布問題に対する最適解のアルゴリズムについて述べる。 本研究では,高忠実度EPを生成するための操作の最適木を生成する動的プログラミングアルゴリズムと,最適木のコレクションを生成するLPベースのアルゴリズムを提案する。 第2に、EPアルゴリズムに続いて、高忠実度GHZ状態分布問題に対する最初のアルゴリズムを示し、その最適性を特徴付ける。 我々は,量子ネットワークシミュレータであるNetSquid上でのシミュレーションによる手法の評価を行った。

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