論文の概要: Relaying Quantum Information
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.06770v1
- Date: Wed, 09 Jul 2025 12:01:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-10 17:37:43.571462
- Title: Relaying Quantum Information
- Title（参考訳）: 量子情報のリレー
- Authors: Yigal Ilin, Uzi Pereg,
- Abstract要約: 本稿では,量子中継チャネルを用いた量子情報の伝送について検討する。
我々の3つの終端中継モデルは、リピータ支援とリピータレス通信戦略のトレードオフを捉えている。
これらの発見は、セキュアで効率的で信頼性の高い量子ネットワークの設計の土台となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.025002076222002
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum relays are central to both quantum communication and distributed quantum computing, enabling long-distance transmission and modular architectures. Unlike classical repeaters, quantum repeaters preserve coherence without amplifying quantum information, relying on entanglement swapping and quantum error correction to overcome loss and decoherence. In this work, we investigate the transmission of quantum information via quantum relay channels. Our three-terminal relay model captures the trade-off between repeater-assisted and repeaterless communication strategies. We propose a decode-forward coding scheme and analyze both entanglement-assisted and unassisted scenarios. Our framework allows for different entanglement topologies between the transmitter, the relay and the destination receiver, recovering known results on entanglement-assisted and unassisted communication. Furthermore, we discuss the interpretation of coding with quantum side information. These findings serve as a stepping stone for the design of secure, efficient, and reliable quantum networks and the practical realization of quantum repeaters and long-range quantum key distribution.
- Abstract（参考訳）: 量子リレーは量子通信と分散量子コンピューティングの両方の中心であり、長距離伝送とモジュラーアーキテクチャを実現する。
古典的なリピータとは異なり、量子リピータは量子情報を増幅することなくコヒーレンスを保ち、エンタングルメントスワッピングと量子エラー補正を頼りに損失とデコヒーレンスを克服する。
本研究では,量子中継チャネルを用いた量子情報の伝送について検討する。
我々の3つの終端中継モデルは、リピータ支援とリピータレス通信戦略のトレードオフを捉えている。
本稿では,デコードフォワード符号化方式を提案し,絡み合い支援シナリオと無支援シナリオの両方を解析する。
本フレームワークは,送信機,中継機,受信機間で異なる絡み合いトポロジを許容し,絡み合い支援・無支援通信における既知の結果を復元する。
さらに,量子側情報を用いた符号化の解釈についても論じる。
これらの発見は、セキュアで効率的で信頼性の高い量子ネットワークの設計と、量子リピータと長距離量子鍵分布の実現のための足掛かりとなる。
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