論文の概要: Quantum connectivity of quantum networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29601v1
- Date: Tue, 31 Mar 2026 11:18:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:03.571619
- Title: Quantum connectivity of quantum networks
- Title（参考訳）: 量子ネットワークの量子接続
- Authors: Md Sohel Mondal, Shashank Shekhar, Siddhartha Santra,
- Abstract要約: ネットワークノード間の平均接続品質を定量化する量子接続測度(QCM)を導入する。
ネットワークエッジの収束が臨界しきい値以下であれば,完全連結グラフでさえ量子タスクでは機能的に切り離すことができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7609212210331453
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The practical utility of a quantum network depends on its ability to establish entanglement between arbitrary node pairs with quality sufficient to execute entanglement enabled tasks. This capability can be assessed globally, through aggregate performance over all node pairs, as well as locally, at the level of individual nodes. Since entanglement-based connections form a layer above the underlying physical topology, quantum connectivity is not adequately captured by classical topological connectivity metrics. To enable characterisation of the quantum connectivity at the level of the network (or its subnetworks), we introduce the quantum connectivity measure (QCM), which quantifies the average connection quality between pairs of network nodes. Further, we describe two quantities, the quantum-connected fraction (QCF) and the quantum clustering coefficient (QCC), naturally derived from the QCM, which capture important features of the functional connectivity of the quantum network at the level of the network and an individual node, respectively. These metrics of quantum connectivity depend crucially on the entanglement distribution protocol and the quantum network parameters in addition to its physical topology. We demonstrate the crucial distinction between topological and quantum connectivity, showing that even a fully connected graph can be functionally disconnected for quantum tasks if average network edge-concurrence falls below a critical threshold. These quantum connectivity metrics thus provide important tools for the design, optimization, and benchmarking of future quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークの実用性は、任意のノードペア間の絡み合いを確立する能力と、絡み合い可能なタスクを実行するのに十分な品質に依存する。
この機能はグローバルに評価することができ、各ノードのレベルにおいて、すべてのノードペアのパフォーマンスとローカルのパフォーマンスを集約することができる。
絡み合いに基づく接続は、基礎となる物理的トポロジーの上の層を形成するため、量子接続は古典的なトポロジ的接続メトリクスによって適切に捕捉されない。
ネットワークのレベル(またはそのサブネットワーク)における量子接続のキャラクタリゼーションを実現するために,ネットワークノード間の平均接続品質を定量化する量子接続測度(QCM)を導入する。
さらに、QCMから自然に派生した量子連結分数(QCF)と量子クラスタリング係数(QCC)の2つの量について述べる。
これらの量子接続のメトリクスは、物理的トポロジに加えて、絡み合い分布プロトコルと量子ネットワークパラメータに大きく依存する。
ネットワークのエッジコンカレンスの平均値が臨界しきい値以下であれば,完全連結グラフでも量子タスクを機能的に切り離すことができることを示す。
これらの量子接続メトリクスは、将来の量子ネットワークの設計、最適化、およびベンチマークのための重要なツールを提供する。
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