纯化下链路级纠缠保真度分布的研究
量子物理
2023-10-30 v1 网络与互联网体系结构
摘要
量子纠缠是远距离量子通信的关键。量子通信节点间纠缠分发的第一步是在相邻通信节点间生成链路级爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)对。EPR 对可连续生成并存储在少量量子存储器中,以备量子应用使用。一个主要挑战是量子比特由于与环境相互作用而遭受不可避免的噪声,称为退相干。这种退相干导致量子比特保真度随时间呈已知的指数衰减模型,从而限制了量子存储器中量子比特的寿命和量子应用的性能。在本文中,我们评估了在两种相反动态和概率现象下存储 EPR 对的保真度:首先是上述退相干,其次是纯化,即以提高一个 EPR 对保真度为代价牺牲另一个 EPR 对的操作。我们不是在两个 EPR 对一生成就立即进行纯化,而是引入了两个 EPR 对生成时间之外的纯化方案(PBG)。我们分析给出了在每个节点具有两个量子存储器、最多存储两个 EPR 对的系统中存储链路级 EPR 对保真度的概率分布。此外,我们应用了一种 PBG 方案,在生成额外一个 EPR 对时对两个存储的 EPR 对进行纯化。最后,我们提供了对该分析方法的数值评估,并展示了所考虑纯化方案的保真度-速率权衡。
引用
@article{arxiv.2310.18198,
title = {On the Fidelity Distribution of Link-level Entanglements under Purification},
author = {Karim Elsayed and Wasiur R. KhudaBukhsh and Amr Rizk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18198},
year = {2023}
}