量子网络中同构与异构量子态的组播

本文旨在解决量子组播网络的实际实现问题。首先，我们设计了一种递归无损压缩，使我们能够控制电路复杂度与压缩后量子态维度之间的权衡。我们给出了描述该权衡的公式，并进一步分析了该公式如何受递归过程控制参数的影响。我们的递归无损压缩可应用于量子组播网络，其中源通过瓶颈将同构量子态（一个量子态的多个拷贝）输出到一组目的地。在当前大规模量子电路制造技术受限的情况下，这种递归无损压缩极为有用。其次，当一组量子态满足特定结构时，我们开发了两种适用于异构量子态（一组量子态的多个拷贝）的无损压缩方案。异构压缩方案比同构压缩方案提供了额外的压缩能力。最后，我们在多种量子组播网络中实现了我们的异构压缩方案，包括单源多终端模型、多源多终端模型和环形网络。随后，我们分析了这些网络模型的带宽需求。