論文の概要: From Physical to Logical: Graph-State-Based Connectivity in Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.08384v1
• Date: Wed, 10 Sep 2025 08:23:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-11 15:16:52.358722
• Title: From Physical to Logical: Graph-State-Based Connectivity in Quantum Networks
• Title（参考訳）: 物理から論理へ:量子ネットワークにおけるグラフ状態に基づく接続性
• Authors: Mateo M. Blanco, Manuel Fernández-Veiga, Ana Fernández-Vilas, Rebeca P. Díaz-Redondo,
• Abstract要約: グラフ状態は、量子ネットワークにおけるマルチパーティントの絡み合いを表現および管理するための柔軟な方法を提供する。 バイスター構成に基づく既存のアプローチを、より複雑なマルチスタートポロジーに拡張する。 我々の結果は、従来の二部構造を超えたリッチな接続性を備えたスケーラブルな量子ネットワークの開発を支援する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5315729179239637
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement is a key resource in quantum communication, but bipartite schemes are often insufficient for advanced protocols like quantum secret sharing or distributed computing. Graph states offer a flexible way to represent and manage multipartite entanglement in quantum networks, enabling logical connectivity through local operations and classical communication (LOCC). In this work, we extend existing approaches based on bi-star configurations to more complex multi-star topologies. We analyze the maximum connectivity that can be achieved in networks of $m$ switches, each connected to $n$ clients, including asymmetric cases where the number of clients varies per switch. We also propose methods to enable logical communication between distant nodes. Our results support the development of scalable quantum networks with rich connectivity beyond traditional bipartite structures.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは量子通信の鍵となる資源であるが、量子秘密共有や分散コンピューティングのような先進的なプロトコルでは、2部構成のスキームは不十分であることが多い。 グラフ状態は、量子ネットワークにおけるマルチパーティの絡み合いを表現および管理するための柔軟な方法を提供し、局所的な操作や古典的な通信(LOCC)を通じて論理的接続を可能にする。 本研究では、双星構成に基づく既存のアプローチをより複雑なマルチスタートポロジーに拡張する。 我々は、$m$スイッチのネットワークで達成できる最大接続性を分析し、それぞれ$n$クライアントに接続し、スイッチ毎にクライアント数が異なる非対称ケースを含む。 また,遠隔ノード間の論理的通信を可能にする手法を提案する。 我々の結果は、従来の二部構造を超えたリッチな接続性を備えたスケーラブルな量子ネットワークの開発を支援する。

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