論文の概要: Quantum Network Routing based on Surface Code Error Correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.12781v1
• Date: Thu, 11 Jun 2026 00:50:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-12 15:55:27.52027
• Title: Quantum Network Routing based on Surface Code Error Correction
• Title（参考訳）: 表面符号誤り補正に基づく量子ネットワークルーティング
• Authors: Tianjie Hu, Jindi Wu, Qun Li,
• Abstract要約: SurfNetは、メッセージをエンコードするための論理量子ビットとして表面符号を用いる量子ネットワークである。 本研究では,表面符号を量子ネットワークに統合するための新しいネットワークアーキテクチャを提案する。 また,ネットワーク内の曲面符号のモジュラー特性を完全に活用する新しい誤り訂正デコーダを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.688452856995602
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum networks encounter unavoidable channel noises and erasure errors, presenting a huge obstacle in designing protocols that attain both high reliability and efficiency. Typically, quantum networks fall into two categories: those utilize quantum entanglements for quantum teleportation, and those directly transfer the actual quantum messages. In this paper, we present SurfNet, a quantum network that inherits the main advantages from both categories. It employs surface codes as logical qubits for encoding messages, and utilizes two parallel communication channels to fault-tolerantly transfer each surface code in a modular manner. Our approach of using surface codes can timely correct both operational and photon loss errors within the network, and the integration of the two channels within the network can greatly improve network throughput. For the implementation of SurfNet, we propose a novel network architecture, designed to better integrate surface codes into quantum networks. We also propose a novel error correction decoder, designed to fully utilize the modular characteristic of surface codes within our network. Simulation results demonstrate that SurfNet with its decoder significantly enhances the communication fidelity within quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは避けられないチャネルノイズや消去エラーに遭遇し、高い信頼性と効率を達成するプロトコルの設計において大きな障害となる。 通常、量子ネットワークは量子テレポーテーションに量子エンタングルメントを利用するものと、実際の量子メッセージを直接転送する2つのカテゴリに分類される。 本稿では,両カテゴリの主な利点を継承する量子ネットワークであるSurfNetを提案する。 メッセージの符号化にはサーフェスコードを論理キュービットとして使用し、2つの並列通信チャネルを使用して、各サーフェスコードをモジュール方式でフォールトトレラントに転送する。 サーフェスコードを用いるアプローチでは,ネットワーク内の動作誤りと光子損失エラーの両方をタイムリーに修正することが可能であり,ネットワーク内の2つのチャネルの統合によりネットワークスループットが大幅に向上する。 本稿では,SurfNetの実装のために,表面符号を量子ネットワークに統合する新しいネットワークアーキテクチャを提案する。 また,ネットワーク内の曲面符号のモジュラー特性を完全に活用する新しい誤り訂正デコーダを提案する。 シミュレーションの結果,SurfNetのデコーダは量子ネットワーク内の通信の忠実度を著しく向上させることがわかった。

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