論文の概要: Teleportation Fidelity of Binary Tree Quantum Repeater Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.10417v1
- Date: Thu, 14 Aug 2025 07:43:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-15 22:24:48.215965
- Title: Teleportation Fidelity of Binary Tree Quantum Repeater Networks
- Title(参考訳): 二分木量子リピータネットワークのテレポーテーション忠実性
- Authors: Soumit Roy, Md Rahil Miraj, Chittaranjan Hens, Ganesh Mylavarapu, Subrata Ghosh, Indranil Chakrabarty,
- Abstract要約: 我々は,4種類の二分木リピータネットワーク(指向性,非指向性,非対称性,対称性)を考える。
本研究は, この測定における方向性と対称性の役割について考察する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: The idea of average of maximum teleportation fidelities was introduced in [1] to measure the capability of the network to act as a resource for distributed teleportation between any pair of nodes. Binary tree network, being a subclass of Cayley tree network, is a significant topological structure used for information transfer in a hierarchical sense. In this article, we consider four types of binary tree repeater networks (directed and undirected, asymmetric and symmetric) and obtain the analytical expressions of the average of the maximum teleportation fidelities for each of these binary tree networks. Our work investigates the role of directionality and symmetry in this measure. Like [1], here also we have used simple Werner state-based models and are able to identify the parameter ranges for which these networks can show quantum advantage. We explore the role of maximally entangled states in the network to enhance the quantum advantage. We explore the large $N$ (nodes) scenario for each of these networks and find out the limiting value of the average of the maximum teleportation fidelity for each of these networks. We also include the scenarios when the Werner state parameters for each link are different and chosen from a uniform distribution. According to our analysis, the directed symmetric binary tree is the most beneficial topology in this context. Our results pave the way to identify the resourceful network in transmitting quantum information.
- Abstract(参考訳): ネットワークが任意のノード間の分散テレポーテーションのリソースとして機能する能力を測定するために、平均的な最大テレポーテーションフィデリティのアイデアが[1]で導入された。
二分木ネットワークはケイリー木ネットワークのサブクラスであり、階層的な意味での情報伝達に使用される重要な位相構造である。
本稿では,4種類の二分木リピータネットワーク(直交・非直交・非対称・対称)を考察し,各二分木ネットワークに対する最大テレポーテーション率の平均値の解析式を得る。
本研究は, この測定における方向性と対称性の役割について考察する。
[1]と同様に、ここでは単純なWerner状態ベースモデルを使用し、これらのネットワークが量子的優位性を示すパラメータ範囲を特定できる。
我々は、量子優位性を高めるために、ネットワークにおける最大絡み合い状態の役割を探求する。
これらのネットワーク毎に大きな$N$ (nodes) シナリオを探索し、各ネットワークの最大テレポーテーション忠実度の平均値の制限値を求める。
また、リンクごとにWerner状態パラメータが異なり、一様分布から選択される場合のシナリオも含んでいます。
解析によれば、有向対称二分木はこの文脈で最も有益な位相である。
我々の結果は、量子情報伝達において、リソースフルなネットワークを識別する方法を舗装する。
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