論文の概要: Memory-Induced Limits on Entanglement Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.38817v1
• Date: Wed, 28 Oct 2026 20:14:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-03 08:33:45.733089
• Title: Memory-Induced Limits on Entanglement Distribution
• Title（参考訳）: メモリが引き起こすエンタングルメント分布の限界
• Abstract要約: チャネルに残されている残余の励起が、コヒーレントな量子伝送を徐々に抑制するメモリ源として機能することを示す。 また、鎖の長さと再利用に共同して依存する閾値を持つ、絡み合うチャネルを特定するための分析的基準も提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We investigate the operational limits of entanglement distribution through quantum channels reused without reinitialization. Building on an effective repeated-use channel description, we show that residual excitations left in the channel from previous uses act as a memory source that progressively suppresses coherent quantum transmission. To quantify this limitation, we derive an analytical lower bound on the quantum capacity and combine it with the Holevo-Werner semidefinite-programming upper bound. We also provide an analytical criterion to identify entanglement-breaking channels, with thresholds that depend jointly on chain length and reuse. For perfect-state-transfer chains, the resulting capacity window yields tighter estimates than previous bounds, with the relative improvement becoming substantially more pronounced closer to the entanglement-breaking threshold. Moreover, on the second use, our lower bound certifies a maximal relative timing-error tolerance across all chains with internal memory that lies just below 22.63% and is attained by the three-site chain. We further derive a fundamental relative timing-error threshold of 36.41%, above which we analytically guarantee zero unassisted quantum capacity for every chain with internal memory, independent of the number of uses. These results establish a clear benchmark model for repeated entanglement distribution, and identify timing precision, chain length, and memory accumulation as fundamental constraints on scalable quantum-network architectures.
• Abstract（参考訳）: 再初期化せずに再利用された量子チャネルによる絡み合い分布の動作限界について検討する。 実効的な繰り返しチャネル記述に基づいて,従来の使用例からの残余励起が,コヒーレントな量子伝送を漸進的に抑制するメモリ源として機能することを示す。 この制限を定量化するために、量子容量に対する解析的下界を導出し、それをホレボ・ヴェルナー半有限計画上界と組み合わせる。 また、鎖の長さと再利用に共同して依存する閾値を持つ、絡み合うチャネルを特定するための分析的基準も提供する。 完全状態遷移鎖の場合、結果として得られるキャパシティウィンドウは、以前のバウンドよりも厳密な推定値となり、相対的な改善は、絡み合う閾値に近いほど顕著になる。 さらに、第2の用途では、我々の下限は、内部メモリが22.63%未満で、3つのサイトチェーンによって達成される全てのチェーンに対して、最大の相対的時間エラー耐性を証明します。 さらに36.41%という基本的な相対的時間エラー閾値を導出し、その上で、内部メモリを持つすべてのチェーンに対して、使用数に依存しない無支援の量子容量を解析的に保証する。 これらの結果は、繰り返し絡み合う分布の明確なベンチマークモデルを確立し、拡張性のある量子ネットワークアーキテクチャの基本的制約として、タイミング精度、チェーン長、メモリ蓄積を同定する。

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