論文の概要: Polynomial-time Extraction of Entanglement Resources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18024v1
• Date: Mon, 25 Aug 2025 13:38:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.797461
• Title: Polynomial-time Extraction of Entanglement Resources
• Title（参考訳）: 絡み合い資源の多項式時間抽出
• Authors: Si-Yi Chen, Angela Sara Cacciapuoti, Marcello Caleffi,
• Abstract要約: 量子ネットワークにおける遠隔ノード間のEPR対とn-qubits GHZ状態の抽出 Bell-VM問題は、与えられたグラフ状態がベルペアの集合に変換できるかどうかを決定する。 抽出可能なn-qubitリモートGHZ状態の数 - リモートEPRペアの数の横にある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.192590792600339
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The extraction of EPR pairs and n-qubits GHZ states among remote nodes in quantum networks constitutes the resource primitives for end-to-end and on-demand communications. However, the Bell-VM problem, which determines whether a given graph state can be transformed into a set of Bell pairs on specific vertices (not necessarily remote), is known to be NP-complete. In this paper, we extend this problem, not only by focusing on nodes remote within generic graph states, but also by determining the number of extractable n-qubit remote GHZ states -- beside the number of remote EPR pairs. The rationale for tackling the extraction of GHZ states among remote nodes, rather than solely remote EPR pairs, is that a GHZ state enables the dynamic extraction of an EPR pair between any pair of nodes sharing the state. This, in turn, implies the ability of accommodating the traffic requests on-the-fly. Specially, we propose a polynomial-time algorithm for solving the aforementioned NP-complete problem. Our results demonstrate that the proposed algorithm is able to effectively adapt to generic graph states for extracting entanglement resources across remote nodes.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークにおける遠隔ノード間のEPR対とn-qubits GHZ状態の抽出は、エンドツーエンドおよびオンデマンド通信のためのリソースプリミティブを構成する。 しかし、与えられたグラフ状態が特定の頂点(必ずしもリモートではない)上のベルペアの集合に変換できるかどうかを決定するベルVM問題はNP完全であることが知られている。 本稿では,汎用グラフ状態内のリモートノードに注目するだけでなく,遠隔EPRペア数とともに,抽出可能なn-qubitリモートGHZ状態の数を決定することによって,この問題を拡張した。 リモートノード間のGHZ状態の抽出に対処するための理論的根拠は、単にリモートのEPRペアではなく、GHZ状態が状態を共有する任意のノード間のEPRペアの動的抽出を可能にすることである。 これは逆に、トラフィック要求をオンザフライで調節できることを意味している。 特に,上述したNP完全問題を解くための多項式時間アルゴリズムを提案する。 提案アルゴリズムは,遠隔ノード間の絡み合うリソースを抽出するために,汎用的なグラフ状態に効果的に適用可能であることを示す。

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