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任意量子网络中多方纠缠的时空点对点分发

量子物理 2025-06-09 v3 网络与互联网体系结构

摘要

图态是一类重要的多方纠缠态,贝尔对是其特例。在量子网络的下游层中实现任意图态的鲁棒且快速分发对于进一步的大规模量子网络至关重要。我们提出了一种新颖的量子网络协议P2PGSD,受经典点对点(P2P)网络启发,用于在网络层高效实现一般图态分发,在稀疏图态的资源效率和可扩展性方面优于现有方法。我们还构建了一般图态分发问题的显式数学模型,在此基础上证明了一类广泛的资源最小化问题的难解性,并讨论了现有算法的最优性。此外,我们利用受相对论对称性启发的时空量子网络进行网络问题中的内存管理,并用它改进了我们提出的算法。数值模拟证实了我们协议的优势,对于一般稀疏图态性能提升高达50%,为跨任意网络拓扑的资源高效多方纠缠分发铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.14757,
  title  = {Space-time Peer-to-Peer Distribution of Multi-party Entanglement for Any Quantum Network},
  author = {Yuexun Huang and Xiangyu Ren and Bikun Li and Yat Wong and Zhiding Liang and Liang Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14757},
  year   = {2025}
}