关于量子纠缠交换机的随机分析
量子物理
2022-04-27 v2 网络与互联网体系结构
性能
摘要
我们研究一个在星型拓扑中服务 个用户的量子纠缠交换机。我们使用马尔可夫链和标准排队论对系统的变体建模，并得到交换机容量以及交换机内存中存储的量子比特数的期望值的表达式。虽然使用离散时间马尔可夫链（DTMC）对此类系统建模更为准确，但我们很快遇到使用该技术的实际约束，并转而使用连续时间马尔可夫链（CTMC）。使用 CTMC 使我们能够获得链路同质或异质以及具有无限或有限缓冲区大小的交换机的若干解析结果。此外，我们可以相当容易地使用 CTMC 对量子态退相干的影响建模。我们还将同质链路和无限缓冲区情况下从 DTMC 获得的结果与 CTMC 进行比较，得知 CTMC 是 DTMC 的合理近似。从数值观察中，我们发现退相干对同质系统的容量和存储量子比特数的期望值影响很小。对于异质系统，特别是那些在稳定性约束附近运行的系统，缓冲区大小和退相干会对性能度量产生显著影响。我们还了解到，一般而言，将每个链路的缓冲区大小从一个量子比特增加到两个对大多数系统是有利的，而进一步增加缓冲区大小则收益递减。
引用
@article{arxiv.1903.04420,
title = {On the Stochastic Analysis of a Quantum Entanglement Switch},
author = {Gayane Vardoyan and Saikat Guha and Philippe Nain and Don Towsley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.04420},
year = {2022}
}