利用中继节点实现双边或远程酉门

我们提出一些协议，借助中间的中继节点，在两远程方上实现各类双边酉操作。我们还提出一种协议，在最多三个中继节点的帮助下，实现参数由远程方确定的单量子比特酉操作。假设相邻节点由噪声光子信道连接，本地门可相当精确地执行，而存储器的退相干显著。在量子网络中，酉操作常是更大计算或通信任务的一部分，为减少网络其他系统的退相干量，我们聚焦于节省实现酉操作的总时间（包括纠缠制备时间）这一目标。我们回顾了一些先前研究的利用本地操作与经典通信及预先共享纠缠来实现双边酉操作的协议，并将其应用于无预先纠缠但有中继节点的情况。我们发现，与先制备两端节点间纠缠再执行已知协议相比，使用相邻节点间分段纠缠的协议通常所需总时间更少。对于一般的双边酉操作，随着中继节点数增加，总时间可接近从一个端节点到另一端节点的直接信号传输所需时间。我们还证明了当中继节点数较少时总时间的一些下界。讨论了在基于位置的密码学中的应用。