論文の概要: Optimal Calibration of Quantum Network Links

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18167v1
• Date: Tue, 16 Jun 2026 17:06:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-17 17:15:32.562603
• Title: Optimal Calibration of Quantum Network Links
• Title（参考訳）: 量子ネットワークリンクの最適校正
• Authors: Vinay Kumar, Claudio Cicconetti, Marco Conti, Andrea Passarella,
• Abstract要約: 線形量子リピータチェーンの各リンクに対して、アクティベーション周期を最適に割り当てるプロトコルを開発する。 この基盤の上に構築され、複数の経路が共通のリンクで交差する一般的な量子ネットワークに拡張する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.459723752881938
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The reliable distribution of entanglement is essential for the effective operation of quantum networks. Due to fundamental differences between quantum and classical communication systems, it is necessary to develop specialised algorithms and protocols that also account for quantum-specific constraints. In this work, we focus on the issue of recalibration. As suggested by recent experimental studies, the process of local entanglement generation in a quantum link degrades over time due to environmental changes that have to be estimated and compensated via a calibration operation, during which the link is not available. Therefore, in such a quantum network, every link alternates between an activation period, during which it operates normally, and a calibration period, during which it cannot participate in the end-to-end entanglement distribution, thereby creating a trade-off between link quality (the fidelity of generated pairs, which decays during activation) and availability (the fraction of time the link is usable, which calibration reduces). We develop analytically a protocol for optimally assigning activation periods to each link in linear quantum repeater chains, subject to any general end-to-end fidelity requirements and local initial fidelity thresholds. Building on this foundation, we extend to general quantum networks, where multiple paths may cross at common links, proposing a heuristic approach evaluated in simulations and compared with a benchmark, numerical approach, and theoretical bounds.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークの効果的な運用には、絡み合いの信頼性の高い分布が不可欠である。 量子通信システムと古典通信システムの間には根本的な違いがあるため、量子固有の制約を考慮に入れた特別なアルゴリズムやプロトコルを開発する必要がある。 本稿では,再校正の問題に焦点をあてる。 最近の実験で示唆されたように、量子リンクにおける局所的な絡み合いの生成過程は、そのリンクが利用できない間、キャリブレーション操作によって予測・補償される環境変化のために、時間とともに劣化する。 したがって、そのような量子ネットワークにおいて、全てのリンクは正常に動作する活性化期間とキャリブレーション期間とを交互に行い、その間は終端から終端までの絡み合い分布に参加できないため、リンク品質(アクティベーション中に崩壊する生成ペアの忠実度)と可用性(リンクが使用可能な時間の割合、キャリブレーションが減少する)のトレードオフを生成する。 本稿では, 線形量子リピータチェーンの各リンクに対して, 一般の終端忠実度要件と局所初期忠実度しきい値に基づき, アクティベーション周期を最適に割り当てるプロトコルを解析的に開発する。 この基礎の上に構築され、一般的な量子ネットワークに拡張され、複数の経路が共通のリンクで交差し、シミュレーションで評価されたヒューリスティックなアプローチを提案し、ベンチマーク、数値的アプローチ、理論的境界と比較する。

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