含噪声存储器量子中继器中的纠缠蒸馏与纠缠交换调度

纠缠蒸馏与纠缠交换已在假设完美量子存储器的前提下被广泛研究。然而,近期量子网络将受到相干时间有限的量子存储器的根本性限制,导致这些操作的时机与排序选择十分复杂。在本工作中,我们在含噪声量子中继器网络的基本构建模块层面上研究纠缠蒸馏与纠缠交换,旨在阐明由存储器退相干所引发的基本权衡。首先,我们聚焦于最小的一跳场景,解析比较了“尽可能早蒸馏”与“尽可能晚蒸馏”策略相对于简单丢弃较旧纠缠态的基线策略。我们发现,在低存储器相干时间区间,丢弃较旧纠缠态可获得更高的期望输出保真度;而在高相干时间区间,将蒸馏延迟至末尾可实现最高期望输出保真度,并且在大部分截止时间范围内实现最高加权相干信息,代价是较低的成功概率。随后我们通过蒙特卡洛模拟将分析扩展至两跳中继链。在此场景下,我们发现最高加权相干信息由将蒸馏推迟至时间窗末尾的策略实现,其中 \textsf{Distill-ALAP-then-Swap-ALAP} 与 \textsf{Swap-ASAP-then-Distill-ALAP} 在不同工作点领先,而 \textsf{Discard-Oldest-then-Swap} 在所有测试区间均未达到正的加权相干信息。综上,这些结果阐明了退相干如何重塑量子网络中的最优操作时序,并为支配更大规模架构的链路层原理提供了指导性见解。