噪声信道上的分布式量子计算

我们分析了利用纠缠态在量子网络中远距离节点间非局域地执行量子计算。与多粒子纠缠态产生相关的复杂性用全局代价这一概念量化。该参数使我们能比较不同方案中的物理资源消耗。我们证明，对于理想信道以及足够多的节点数，使用最大纠缠态优于非纠缠态。对于噪声信道，必须使用纠缠提纯过程以创建高保真度纠缠态。我们证明，在某些情况下，只要 $n$ 属于给定区间 $n\in [n_{min},n_{max}]$，配备最大纠缠输入的量子网络仍产生更小的全局代价。$n_{min}$ 和 $n_{max}$ 的值关键依赖于用于建立 $n$ 处理器纠缠态的提纯协议，以及计算过程中的退相干过程。相位估计问题已被用来说明这一事实。