2D中继网络中基于GHZ的多体纠缠分发策略比较
量子物理
2025-05-20 v1
摘要
我们对N量子比特GHZ态（即母态）的初始质量要求进行比较研究，以确定其使用二维中继网络的可行性。我们分析了两种用于分发初始GHZ态的策略，这两种策略均利用中心化量子开关，以确定是否存在任何优势：i)一种采用在开关处存储与每个客户节点纠缠态的量子存储器的策略，存储器使用量随客户节点数量线性增长；ii)一种以GHZ测量为基础、无需存储器辅助的策略。在前者情形下，开关生成GHZ态并通过异步生成并存储于存储器中的远程Bell对来实现传输。相反，在后者情形下，开关在不要求本地存储的前提下，对新生成的远程Bell对执行GHZ投影测量。为扩展GHZ型纠缠分发的距离范围，我们将这两种方法作为构建自重复二维量子中继架构的基础元素进行分析。此时，客户节点的开关节点成为2D中继节点，存储 elementary GHZ态于量子存储器中，可进一步用于生成端用户之间的远程GHZ型纠缠。通过考察两种策略的纠缠分发速率与保真度，我们识别了二维中继架构提升整体性能的条件，并确定任一方法是否为该中继结构的优势构建模块。我们的发现阐明了在量子网络中实现长距离多体纠缠分发的有效模式。
引用
@article{arxiv.2505.11632,
title = {Comparing GHZ-Based Strategies for Multipartite Entanglement Distribution in 2D Repeater Networks},
author = {Mohadeseh Azari and Amy Babay and Prashant Krishnamurthy and Kaushik Seshadreesan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.11632},
year = {2025}
}