論文の概要: GHZ-Equivalent State Distribution in Quantum Networks: Reducing Decoherence and Quantum Resource Consumption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.17101v1
• Date: Sun, 19 Jul 2026 07:05:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-21 18:48:37.372018
• Title: GHZ-Equivalent State Distribution in Quantum Networks: Reducing Decoherence and Quantum Resource Consumption
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおけるGHZ等価状態分布:デコヒーレンス低減と量子資源消費
• Abstract要約: 本研究では,GHZ等価状態をリピータベース量子ネットワークに分散する新しい手法を提案する。 提案方式により,遠隔ユーザによるグラフ状態の共有が可能となり,様々な量子通信プロトコルの実装に利用することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This study proposes a novel scheme for distributing GHZ-equivalent states across repeater-based quantum networks, with particular focus on the analysis and mitigation of decoherence effects during transmission. The proposed scheme enables remote users to share graph states, which can be leveraged to implement various quantum communication protocols, such as quantum key distribution and quantum secret sharing. Compared with existing approaches, the proposed distributed scheme requires only O(N) qubits without introducing redundant entanglement structures. Together with the linear-scaling merging procedure in both controlled gate count and qubit usage, the proposed framework supports more efficient large-scale graph state distribution. To evaluate its feasibility and correctness, this study utilizes the quantum network simulation tool, NetSquid, to implement the proposed scheme. Simulation results demonstrate that the proposed approach is both effective and practical for executing quantum communication protocols within quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,伝送中のデコヒーレンス効果の解析と緩和に着目し,GHZ等価状態をリレーダベース量子ネットワークに分散する新しい手法を提案する。 提案方式により,遠隔ユーザによるグラフ状態の共有が可能となり,量子鍵分布や量子秘密共有など,さまざまな量子通信プロトコルの実装に利用することができる。 既存の手法と比較して,提案方式は冗長な絡み合い構造を導入することなく,O(N)量子ビットのみを必要とする。 制御ゲート数とキュービット使用量の両方における線形スケーリングマージ処理とともに、提案フレームワークはより効率的な大規模グラフ状態分布をサポートする。 本研究は,量子ネットワークシミュレーションツールであるNetSquidを用いて提案手法の実装を行う。 シミュレーションの結果,提案手法は量子ネットワーク内での量子通信プロトコルの実行に有効かつ実用的であることが示された。

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