量子网络中与距离无关的纠缠生成速率

我们提出了一种量子互联网中的纠缠生成协议，允许中继节点使用$n$量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)投影测量来融合$n$条成功纠缠的{\em 链路}（即在该节点处交汇、跨$n$个网络边共享的两量子比特纠缠Bell对）。在固态量子比特存储器中实现$n$融合（$n \ge 3$）原则上并不比2融合（Bell基测量）困难多少。若允许节点处甚至进行3融合，我们通过建立与修正版点-键渗流问题的联系发现：尽管存在有损（故概率性）的链路级纠缠生成以及节点处融合测量的概率性成功，仍能以恒定速率在终端方Alice与Bob之间生成纠缠，且该速率不随二者间距增大而下降。我们证明，任何仅由Bell测量与复用构建的量子网络协议都不可能获得这一强大的网络特性。我们还设计了一种双方量子密钥分发协议，将以与两节点间距离无关的生成速率，将两节点间共享的纠缠态转化为共享密钥。