論文の概要: Lossless Address Coding for Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.23510v1
• Date: Sun, 26 Jul 2026 07:19:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-28 22:34:15.135927
• Title: Lossless Address Coding for Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおけるロスレスアドレス符号化
• Abstract要約: 本稿では,コンパクトで階層的かつ整合的に処理可能な量子アドレス状態を実現するための,量子ネットワークのソース符号化方式を提案する。 具体的には,プレフィックス接頭辞アドレス空間を導入し,一意な復位性を保証する階層型エンコーダデコーダを開発する。 13ノードネットワーク上の数値的な例は、提案した階層符号化方式が実現可能であり、完全忠実性を実現することを証明している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.27074235008521236
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As quantum systems advance toward interconnected architectures, the ability to identify nodes, manage resources, and support network-level functions becomes increasingly critical. In this work, we propose a lossless source coding scheme for addressing in quantum networks that enables compact, hierarchical, and coherently processable quantum address states. Specifically, we introduce a prefix-suffix address space and develop an isometric hierarchical encoder-decoder that guarantees unique decodability. We further provide a practical Huffman-based procedure that embeds prefix-free, length-eigenstate codewords into the address space, thereby preserving isometry. The scheme is particularly designed for networks with hierarchical structure, heterogeneous cluster sizes, and configurable address assignment to accommodate dynamic network conditions. A numerical example on a 13-node network demonstrates that the proposed hierarchical encoding scheme is feasible and achieves perfect fidelity. This work establishes a rigorous connection between source coding theory and quantum network design, offering a practical framework towards scalable and coherent quantum addressing.
• Abstract（参考訳）: 量子システムが相互接続アーキテクチャへと進むにつれ、ノードを特定し、リソースを管理し、ネットワークレベルの機能をサポートする能力はますます重要になる。 本研究では、コンパクトで階層的で、一貫性のある量子アドレス状態を実現するために、量子ネットワークで処理するロスレスソース符号化方式を提案する。 具体的には、プレフィックス接頭辞アドレス空間を導入し、ユニークな復位性を保証する等長階層型エンコーダデコーダを開発する。 さらに、アドレス空間にプレフィックスフリーで長さ固有状態のコードワードを埋め込んで、アイソメトリを保存するHuffmanベースの実用的なプロシージャを提供する。 このスキームは、階層構造、異種クラスタサイズ、動的ネットワーク条件を満たすように設定可能なアドレス割り当てを持つネットワーク向けに特に設計されている。 13ノードネットワーク上の数値的な例は、提案した階層符号化方式が実現可能であり、完全忠実性を実現することを証明している。 この研究は、ソース符号化理論と量子ネットワーク設計の厳密な関係を確立し、スケーラブルでコヒーレントな量子アドレッシングに向けた実践的なフレームワークを提供する。

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