論文の概要: HOPPER: A Hop-by-hop Entanglement Distribution Protocol for Asynchronous Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15869v1
• Date: Fri, 15 May 2026 11:36:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-18 21:22:26.268539
• Title: HOPPER: A Hop-by-hop Entanglement Distribution Protocol for Asynchronous Quantum Networks
• Title（参考訳）: HOPPER:非同期量子ネットワークのためのホップバイホップエンタングルメント分散プロトコル
• Authors: Claudio Cicconetti,
• Abstract要約: 量子インターネットは、端ノードの量子メモリ間で絡み合った量子ビット(ebit)を分散する能力に依存している。 このニーズは、短い時間スケールでデコヒーリングする絡み合いの脆弱な性質のために、新たな課題を生み出します。 本稿では,同期処理と非同期処理の両方において,同じ量子上で同時Ebit要求を多重化することの意味について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The quantum Internet relies on the ability to distribute entangled quantum bits (ebits) between quantum memories at the end nodes, to perform applications like blind or distributed quantum computing that are impossible if end nodes are connected via a classical, i.e., non-quantum network. This need creates new challenges due to the fragile nature of entanglement, which decoheres over short timescales and cannot be amplified, buffered, or retransmitted. Two broad categories of approaches have been proposed in the scientific literature to realize such an entanglement distribution in a given path: one relying on a synchronous time-slotted model, and another one where intermediate nodes interact asynchronously. However, both of them implicitly assume a serial operation, where one ebit is established and made available to the application on end nodes before creating a new one. This is inefficient in long-range networks, with high transmission latencies, if the intermediate nodes have multiple memory qubits that could be used in parallel. To overcome this limitation, in this paper, we study the implications of multiplexing concurrent ebit requests on the same quantum, for both synchronous and asynchronous operation. Furthermore, for the latter, we define a novel distribution protocol, called HOPPER, where the intermediate nodes make autonomous and hop-by-hop decisions on the use of their local resources when establishing an ebit. With numerical simulations, we show that HOPPER is effective in handling multiple ebit requests in parallel, and it exhibits significantly better performance than a synchronous alternative in different scenarios.
• Abstract（参考訳）: 量子インターネットは、端ノードで量子メモリ間で絡み合った量子ビット(ebit)を分散し、古典的、すなわち非量子ネットワークを介して接続された場合、盲点または分散量子コンピューティングのようなアプリケーションを実行する能力に依存している。 この要求は、短い時間スケールでデコヒールし、増幅、バッファリング、再送信ができないエンタングルメントの脆弱な性質のために、新しい課題を生み出します。 このような絡み合いの分布を与えられた経路で実現するために、科学文献において2つの幅広いアプローチが提案されている:1つは同期時間スロットモデルに依存し、もう1つは中間ノードが非同期に相互作用する。 しかし、どちらも暗黙的にシリアル操作を前提としており、1つのebitが確立され、新しいebitを作成する前にエンドノード上のアプリケーションで利用できるようになる。 これは、中間ノードが並列で使用できる複数のメモリ量子ビットを持つ場合、高い伝送レイテンシを持つ長距離ネットワークでは非効率である。 この制限を克服するために,本論文では,同期と非同期の両方の操作において,同じ量子上で同時Ebit要求を多重化することの意味について検討する。 さらに,HOPPERと呼ばれる新しい配電プロトコルを定義し,各ノードがエビットを確立する際のローカルリソースの利用を自律的にホップ・バイ・ホップで決定する。 数値シミュレーションにより,HOPPERは複数のEbit要求を並列に処理する上で有効であることが示され,異なるシナリオでの同期処理よりもはるかに優れた性能を示す。

関連論文リスト

• Asynchronous Routing for Multipartite Entanglement in Quantum Networks [11.815937275904467]
  量子ネットワークにおいて、通信の1つの方法は中間ノードで交換することで絡みを分散することである。 この記事では、このアプローチをマルチパーティの絡み合い、特にGHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)状態に拡張する。 非同期プロトコルは、特にコヒーレンス時間が増加するにつれて、従来の同期メソッドよりも絡み合い率が高いことが示されます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-29T07:06:31Z)
• Improved Simulation of Asynchronous Entanglement Distribution in Noisy Quantum Networks [0.0]
  本研究は,非同期絡み合い分散プロトコルを評価するための軽量なシミュレーションフレームワークを導入する。 コンタングルメントを1つのノードに一度に確立するシーケンシャルプロトコルと、すべてのノードが同時にエンタングルメントを生成しようとする並列プロトコルである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-30T18:00:05Z)
• Analysis of Asynchronous Protocols for Entanglement Distribution in Quantum Networks [9.971549076128268]
  量子ネットワークにおける絡み合いに対する2つの最小限の非同期プロトコルについて検討する。 リンクレベルで独立に絡み合いを発生させる並列スキームと、一方から他方への絡み合いを反復的に延長するシーケンシャルスキームとを具備する。 並列方式と並列方式を比較検討した結果, 逐次方式の優位性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T18:04:11Z)
• A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum State Fidelity [50.387179833629254]
  我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。 Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。 他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z)
• Multi-User Entanglement Distribution in Quantum Networks Using Multipath Routing [55.2480439325792]
  マルチパスルーティングを活用することで,マルチユーザアプリケーションの絡み合い率を高める3つのプロトコルを提案する。 これらのプロトコルは、制限された量子メモリや確率的絡み合い生成を含む、NISQ制約のある量子ネットワーク上で評価される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-06T18:06:00Z)
• Entanglement distribution with minimal memory requirements using time-bin photonic qudits [0.0]
  本稿では,200万ドル相当の時間ビンフォトニックキューディットに基づく新しいプロトコルを提案する。 quditプロトコルを採用することで、必要なqubitメモリ時間はノード間の送信損失とは無関係になる。 我々のプロトコルは、短期量子ネットワークの性能を大幅に向上させることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-29T09:23:04Z)
• Parallel Simulation of Quantum Networks with Distributed Quantum State Management [56.24769206561207]
  我々は、量子ネットワークの並列シミュレーションの要件を特定し、最初の並列離散事象量子ネットワークシミュレータを開発する。 コントリビューションには、複数のプロセスに分散した共有量子情報を維持する量子状態マネージャの設計と開発が含まれています。 既存のシーケンシャルバージョンと並行してオープンソースツールとして,並列SeQUeNCeシミュレータをリリースする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-06T16:51:17Z)
• Accelerating variational quantum algorithms with multiple quantum processors [78.36566711543476]
  変分量子アルゴリズム(VQA)は、特定の計算上の利点を得るために、短期量子マシンを利用する可能性がある。 現代のVQAは、巨大なデータを扱うために単独の量子プロセッサを使用するという伝統によって妨げられている、計算上のオーバーヘッドに悩まされている。 ここでは、この問題に対処するため、効率的な分散最適化手法であるQUDIOを考案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T08:18:42Z)
• Purification and Entanglement Routing on Quantum Networks [55.41644538483948]
  不完全なチャネルフィリティと限られたメモリ記憶時間を備えた量子ネットワークは、ユーザ間の絡み合いを分散することができる。 本稿では,量子ネットワーク上の2ノード間で共有される絡み合いを最大化するための高速パスフィニングアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-23T19:00:01Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。