論文の概要: Efficient simulation of noisy entanglement generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18808v1
- Date: Wed, 17 Jun 2026 08:24:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 09:11:19.87968
- Title: Efficient simulation of noisy entanglement generation
- Title（参考訳）: ノイズエンタングルメント生成の効率的なシミュレーション
- Authors: Lorenzo Brevi, Federico Grasselli, Alessandro Caraceni, Massimiliano Proietti, Massimiliano Dispenza, Enrico Prati,
- Abstract要約: この研究は量子ネットワークにおける絡み合い発生シミュレーションのスケールアップと改善のためのツールを提供する。
その結果、現在の量子ネットワークシミュレーション機能を大規模ネットワークに拡張し、将来の量子インターネットへの道を開くことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.61991435985963
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: End-to-end entanglement distribution is a key capability of upcoming quantum networks, enabling applications like distributed quantum computing, quantum sensor networks, and secure communications. Hence, its realistic and efficient simulation is crucial for quantum network design and for assessing the ability of a network to run certain applications. This work provides tools to scale-up and improve the realism of entanglement generation simulations in quantum networks. This is achieved by deriving analytical results that directly return the success probability, the output state and corresponding fidelity of a selected entanglement generation protocol, while accounting for a variety of noise sources affecting the protocol. These results are then integrated and streamlined in an upgraded version of SeQUeNCe, one of the most popular quantum network simulators. The resulting simulator features increased scalability by reducing computation time by more than 60%, while allowing for a variety of realistic noise sources, including imperfect mode matching, dark counts, and imperfect memory initialization. The simulator is also benchmarked with real experimental data and is capable of replicating the average entanglement generation time and the final state fidelity of a selected experiment. Altogether, the results can enhance current quantum network simulation capabilities towards large-scale networks, paving the way for the future quantum internet.
- Abstract（参考訳）: エンドツーエンドの絡み合い分布は、今後の量子ネットワークの重要な機能であり、分散量子コンピューティング、量子センサーネットワーク、セキュアな通信などのアプリケーションを可能にする。
したがって、その現実的で効率的なシミュレーションは、量子ネットワークの設計と、特定のアプリケーションを実行するネットワークの能力を評価するために不可欠である。
この研究は量子ネットワークにおける絡み合い発生シミュレーションのスケールアップと改善のためのツールを提供する。
これは、選択された絡み合い生成プロトコルの成功確率、出力状態および対応する忠実度を直接返却する分析結果を導出し、プロトコルに影響を与える様々なノイズ源を考慮に入れることで達成される。
これらの結果は、最も人気のある量子ネットワークシミュレータの1つであるSeQUeNCeのアップグレードバージョンに統合され、合理化される。
その結果得られたシミュレータは、計算時間を60%以上削減し、不完全なモードマッチング、暗カウント、不完全なメモリ初期化など、さまざまな現実的なノイズ源を実現することでスケーラビリティを向上した。
シミュレータも実実験データでベンチマークされ、選択した実験の平均絡み合い発生時間と最終状態の忠実度を再現することができる。
さらに、その結果は現在の量子ネットワークシミュレーション能力を大規模ネットワークに拡張し、将来の量子インターネットへの道を歩むことができる。
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