論文の概要: Enhancing the teleportation fidelity of a quantum network using purification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18743v1
• Date: Wed, 17 Jun 2026 06:43:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 09:13:07.905151
• Title: Enhancing the teleportation fidelity of a quantum network using purification
• Title（参考訳）: 純度を用いた量子ネットワークのテレポーテーション忠実度向上
• Authors: Soumit Roy, Md Sohel Mondal, Siddhartha Santra, Indranil Chakrabarty,
• Abstract要約: 複雑な量子ネットワークは、様々な長距離絡み合い分布スキームをサポートすることができる。 量子ネットワークのリソースフルネスを2つの異なる絡み合い分布スキームで比較する。 浄化に基づくアプローチは、平均的なテレポーテーションの忠実度を大幅に向上させ、量子ネットワークの全体的なテレポーテーション能力を改善する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Complex quantum networks can support a diverse set of long-range entanglement distribution schemes ranging from linear repeater protocols to multipath entanglement purification strategies. As a result, a network's resourcefulness, that is its ability to facilitate quantum communication, depends on the deployed distribution scheme. In this work, we analyse and compare the resourcefulness of quantum networks across a broad range of network topologies, including both regular and random networks, under two distinct entanglement distribution schemes. The first relies on entanglement swapping along a single path connecting a source-target pair, while the second exploits entanglement purification using multiple paths between the same source and target nodes. The resourcefulness of the network is quantified using a recently described metric [1] that averages over the maximum teleportation fidelity between arbitrary source-target pairs in the network. We present algorithms for estimating this metric under constraints of edge-usage and ordering of paths. Our results not only demonstrate the sensitivity of the average maximum teleportation fidelity metric to the choice of entanglement distribution protocol, but also highlight the significant improvements enabled by network purification schemes. In particular, purification-based approaches can substantially enhance average teleportation fidelity, thereby improving the overall teleportation capability of quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 複雑な量子ネットワークは、線形リピータプロトコルからマルチパスエンタングルメント浄化戦略まで、様々な長距離エンタングルメント分布スキームをサポートすることができる。 結果として、量子通信を促進する能力であるネットワークのリソースフルネスは、デプロイされた分散スキームに依存する。 本研究では,正規ネットワークとランダムネットワークの両方を含む幅広いネットワークトポロジにおける量子ネットワークのリソースフルネスを,2つの異なる絡み合い分布スキームに基づいて解析・比較する。 1つは、ソースとターゲットのペアを接続する1つのパスで絡み合いを切り替えることに依存し、2つ目は、同じソースとターゲットノード間の複数のパスを使用して絡み合いを浄化する。 ネットワークの資源性は、ネットワーク内の任意のソースとターゲットのペア間の最大テレポーテーション忠実度を平均化する、最近記述された計量[1]を用いて定量化される。 エッジ利用の制約と経路の順序の制約の下で,この距離を推定するアルゴリズムを提案する。 本研究の結果は, ネットワーク浄化方式によって実現された, 平均最大テレポーテーション忠実度測定値のエンタングルメント分布プロトコルの選択に対する感度を示すだけでなく, 重要な改善点を浮き彫りにするものである。 特に、浄化に基づくアプローチは、平均的なテレポーテーションの忠実度を大幅に向上させ、量子ネットワークの全体的なテレポーテーション能力を向上させることができる。

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