論文の概要: Virus Spreading in Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.18105v1
- Date: Mon, 20 Oct 2025 21:08:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-25 03:08:12.624022
- Title: Virus Spreading in Quantum Networks
- Title(参考訳): 量子ネットワークにおけるウイルス拡散
- Authors: Junpeng Hou, Mark M. Seidel, Chuanwei Zhang,
- Abstract要約: 量子ネットワークにおけるウイルス拡散問題について検討する。
以上の結果から,ウイルス感染に対する量子ネットワークの耐性が高まる傾向が示唆された。
これらの発見は、将来の大規模量子通信システムのセキュリティと信頼性に関する重要な洞察を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.8124633573706762
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advances in quantum communication have enabled long-distance secure information transfer through quantum channels, giving rise to quantum networks with unique physical and statistical properties. However, as in classical networks, the propagation of viruses in these systems could have severe consequences. Here, we investigate the critical problem of virus spreading in quantum networks. We develop quantitative tools, particularly a modified nonlinear dynamical system model, for performing epidemiological analyses on quantum networks. Our results show that quantum networks tend to be more resilient to viral infections, exhibiting higher epidemic thresholds than classical networks with identical graph topologies. This apparent robustness, however, arises primarily from the sparser connectivity inherent to the quantum networks. When the comparison is made at a fixed average connectivity, classical and quantum networks display comparable epidemic thresholds. These findings provide key insights into the security and reliability of future large-scale quantum communication systems. Our work bridges the fields of quantum information science, network theory, and epidemiology, paving the way for future studies of quantum epidemiological dynamics.
- Abstract(参考訳): 量子通信の最近の進歩により、量子チャネルを介して長距離安全な情報伝達が可能となり、ユニークな物理特性と統計特性を持つ量子ネットワークが誕生した。
しかし、古典的なネットワークのように、これらのシステムにおけるウイルスの伝播は深刻な結果をもたらす可能性がある。
本稿では,量子ネットワークにおけるウイルス拡散の重大な問題について検討する。
量子ネットワーク上での疫学的解析を行うための定量的ツール,特に非線形力学系モデルを開発した。
以上の結果から, 量子ネットワークはウイルス感染に対する耐性が高く, グラフトポロジが同一の古典的ネットワークよりも高い流行しきい値を示す傾向が示唆された。
しかし、この明らかなロバスト性は、主に量子ネットワーク固有のスペーサー接続から生じる。
固定平均接続で比較を行うと、古典的および量子的ネットワークは同等の流行しきい値を示す。
これらの発見は、将来の大規模量子通信システムのセキュリティと信頼性に関する重要な洞察を提供する。
我々の研究は、量子情報科学、ネットワーク理論、疫学の分野を橋渡しし、量子疫学の将来の研究の道を開く。
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