Integrating Entanglement Purification into All-Photonic Quantum Repeaters

我们提出了一种基于中继图基 (repeater graph states, RGS) 框架的净化增强型全光中继方案，利用最近提出的半图基构建块。该框架解决了一个长期悬而未决的问题——如何自然地将纠缠净化与全光方案集成——通过在不扰动核心设计的前提下实现远距离净化。我们的框架直接在半图基原语上进行乐观净化，无需等待信标结果。开销适中：RGS 生成速度随净化轮数比例减慢，每个净化轮数仅需额外一个量子发射器。由于生成时间远小于端到端通信延迟，总体延迟仍主要由通信时间决定，与无净化框架类似。我们的框架实现了沿连接路径的灵活净化调度，兼容基于存储器的策略，契合此前被认为不适用于 RGS 方案的丰富净化调度与优化研究。通过数值评估，我们将本框架与端节点内存间净化进行比较。