論文の概要: Distributing Quantum Circuits Using Pre-Distributed Entanglement Pairs over Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.26099v1
• Date: Mon, 19 Oct 2026 09:59:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-24 02:22:20.158318
• Title: Distributing Quantum Circuits Using Pre-Distributed Entanglement Pairs over Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワーク上の分散エンタングルメントペアを用いた量子回路の分散化
• Abstract要約: 本稿では,分散された絡み合い対を含む量子ネットワークに量子回路を分散する問題を考察する。 期待される実行時間を最小化するqubit-to-Memoryアロケーションを計算します。 提案手法を幅広いベンチマーク回路上で評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.315336654109995
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Distributing quantum circuits across a network of quantum devices is a recent approach to improve the scalability of quantum computation. Entangled pairs of qubits distributed across network nodes are used as a communication resource for executing inter-node (remote) gates. However, establishing these entanglement pairs incurs significant latency, and doing so during the circuit's execution may lead to the decoherence of logical qubits. Instead, it may be beneficial to distribute certain entanglement pairs before the circuit is executed. Thus, we consider the problem of distributing a quantum circuit across a quantum network containing some pre-distributed entanglement pairs and seek to minimize the execution time of the circuit. We address this problem in three steps. First, given the quantum network and (optionally) a probability distribution over training circuits, we determine a set of pre-distributed entanglement pairs under a specified budget. Second, we compute a qubit-to-memory allocation that minimizes the expected execution time given these pre-distributed resources. Finally, we identify any additional entanglement pairs required during execution, generate them concurrently, and execute the circuit gates. We evaluate our methods on a broad range of benchmark circuits.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイスのネットワークに量子回路を分散させることは、量子計算のスケーラビリティを改善するための最近のアプローチである。 ネットワークノード間で分散された量子ビットの絡み合ったペアは、ノード間(リモート)ゲートを実行するための通信リソースとして使用される。 しかし、これらの絡み合いペアを確立することは大きな遅延を生じさせ、回路の実行中にそれを行えば論理量子ビットのデコヒーレンスにつながる可能性がある。 代わりに、回路が実行される前に特定の絡み合いペアを配布することは有益である。 そこで本研究では,予め分散された絡み合い対を含む量子ネットワーク上で量子回路を分散する問題を考察し,回路の実行時間を最小化する。 私たちはこの問題を3つのステップで解決する。 第一に、量子ネットワークと(任意に)トレーニング回路上の確率分布を考えると、所定の予算の下で、予め分散された絡み合いペアのセットを決定する。 第2に、これらのリソースが分散している場合の予測実行時間を最小化するqubit-to-Memoryアロケーションを計算します。 最後に、実行中に必要となる追加の絡み合いペアを特定し、同時に生成し、回路ゲートを実行する。 提案手法を幅広いベンチマーク回路上で評価する。

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