論文の概要: Scalable Graph State Generation with O(1) Local Feedforward in Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16375v1
• Date: Mon, 15 Jun 2026 08:10:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.171002
• Title: Scalable Graph State Generation with O(1) Local Feedforward in Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおけるO(1)局所フィードフォワードを用いたスケーラブルグラフ状態生成
• Authors: Xiaoyi Zheng, Chan-Tong Lam, Lin Chen, Zheng Xing,
• Abstract要約: キュービットのコヒーレンス時間よりはるかに低いレベルへのルーティング決定遅延を低減するためのプロトコルを提案する。 提案プロトコルは,資源効率と時間実現性の両方の観点からよく機能する。 このプロトコルは、高忠実度星のサブグラフを達成するための明確な経路を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.203909213101337
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The development of quantum networks faces a key challenge: the contradiction between probabilistic long-range entanglement generation and finite coherence time. Existing routing protocols typically focus on global state computation or path optimization. As the network scales up, classical delays accumulate and exacerbate decoherence, leading to a decrease in entanglement fidelity. To reduce routing decision delays to levels far below the coherence time of qubits, we propose a protocol based on local measurement and classical feedforward. This protocol reduces the local decision complexity to amortized O(1) level, ensuring that the decision delay is always much smaller than the coherence time of qubits. We map this protocol onto a dual-species trapped-ion platform and perform hybrid simulations. The results show that the proposed protocol performs well in terms of both resource efficiency and time feasibility. Noise analysis indicates that readout fidelity is the main bottleneck of this protocol, but noise suppression can be achieved by employing an erasure transformation in the dual-species architecture, combined with spatial multiplexing and branch independence, thereby ensuring the generation of high-fidelity star subgraphs. This protocol provides a clear path to achieving high-fidelity star subgraphs. These subgraphs can serve as general modules, merging to construct arbitrary subgraphs, providing a feasible solution for future fault-tolerant distributed quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークの発展は、確率的長距離絡み合い生成と有限コヒーレンス時間との矛盾という重要な課題に直面している。 既存のルーティングプロトコルは通常、大域的な状態計算や経路最適化に重点を置いている。 ネットワークがスケールアップするにつれて、古典的な遅延はデコヒーレンスを蓄積し、悪化させ、絡み合いの忠実度が低下する。 キュービットのコヒーレンス時間よりはるかに低いレベルへのルーティング決定遅延を低減するために,局所的な測定と古典的なフィードフォワードに基づくプロトコルを提案する。 このプロトコルは局所的な決定の複雑さを減らし、O(1)レベルを減らし、決定遅延がキュービットのコヒーレンス時間よりもずっと小さいことを保証する。 我々はこのプロトコルを2種のイオンプラットフォームにマッピングし、ハイブリッドシミュレーションを行う。 その結果,提案プロトコルは資源効率と時間実現性の両方の観点から良好に動作することがわかった。 ノイズ分析は、このプロトコルの主なボトルネックは読み出し忠実さであるが、空間多重化と分岐独立性を組み合わせた二重種アーキテクチャにおける消去変換を用いることでノイズ抑制が可能であり、それによって高忠実度星サブグラフの生成が保証されることを示している。 このプロトコルは、高忠実度星のサブグラフを達成するための明確な経路を提供する。 これらの部分グラフは一般的なモジュールとして機能し、任意の部分グラフを構築するためにマージし、将来のフォールトトレラントな分散量子コンピューティングのための実現可能なソリューションを提供する。

関連論文リスト

• Centralizing Task-based Approach to Quantum Network Control [71.48385446560893]
  階層アーキテクチャは、量子ネットワークに厳格な設計とタイミング制約を課します。 我々は、集中型コントローラを利用することで、リソース中心のタスクベースの量子ネットワーク制御アプローチをシミュレートする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-05T03:57:17Z)
• Efficient construction of fault-tolerant neutral-atom cluster states [0.0]
  本稿では,高忠実度多原子絡み合った状態を3次元クラスタ状態に生成し,マージするためのプロトコルを提案する。 我々のシミュレーションは、スケーラブルなフォールトトレラントクラスタ状態を構築するのに、最先端の高精細光キャビティが十分であることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-26T16:55:52Z)
• Deterministic generation of multi-qubit entangled states among distant parties using indefinite causal order [1.556591713973462]
  複数のネットワークノードにまたがる$N$-qubitの絡み合った状態を生成するためのプロトコルを提案する。 その結果,提案プロトコルは長距離エンタングルメント生成の効率を著しく向上させることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-05T11:40:19Z)
• 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)
• 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)
• Convergence Acceleration in Wireless Federated Learning: A Stackelberg Game Approach [46.72890704790504]
  本稿では,FLOWN(Federated Learning over Wireless Network)における収束時間の共同最適化に関する問題点について検討する。 エネルギー制約下でのFLOWNの参加デバイス選択の基準とプロトコルを考察し,そのデバイス選択への影響を導出する。 本稿では,AoUに基づくデバイス選択アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-14T13:20:26Z)
• Data post-processing for the one-way heterodyne protocol under composable finite-size security [62.997667081978825]
  本研究では,実用的連続可変(CV)量子鍵分布プロトコルの性能について検討する。 ヘテロダイン検出を用いたガウス変調コヒーレント状態プロトコルを高信号対雑音比で検討する。 これにより、プロトコルの実践的な実装の性能を調べ、上記のステップに関連付けられたパラメータを最適化することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-20T12:37:09Z)
• Over-the-Air Federated Learning via Second-Order Optimization [37.594140209854906]
  フェデレートラーニング(FL)は、無線ネットワーク上でのタスク指向のデータトラフィックを、限られた無線リソースによって引き起こす可能性がある。 本稿では,通信ラウンドを同時に削減し,低レイテンシなグローバルモデルアグリゲーションを実現するために,空対2次フェデレーション最適化アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-29T12:39:23Z)
• Improved analytical bounds on delivery times of long-distance entanglement [0.0]
  我々は, 絡み合い分布プロトコルの平均および完了時刻の定量値について, 解析的境界を改良した。 そのようなプロトコルの標準的な例として、ネストされた量子リピータスキームがあり、これは有意な絡み合いの生成と絡み合いのスワップからなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-21T18:14:56Z)

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。