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基于迹距离的端到端纠缠保真度与信息保护量子网络

量子物理 2024-10-22 v1 网络与互联网体系结构

摘要

量子网络有望通过超越其经典对手的能力, revolutionize various fields。许多应用都需要在通信各方之间共享高保真度的纠缠对。然而,纠缠的本质导致随着量子节点之间距离的增加而保真度呈指数级下降。这一现象使得生成高保真度的纠缠对并保持信息在量子网络中具有挑战。为此,我们采用两种策略确保量子网络中的高保真度纠缠对和信息保护。首先,我们使用接近中心性作为指标识别网络中最近的节点。其次,我们引入基于迹距离的路径纯化(Trace-distance based Path Purification,TDPP)算法,专为实现信息保护和路径纯化纠缠路由而设计。该算法利用接近中心性识别量子网络中的最短路径,并集成迹距离计算以区分量子态并维持端到端(E2E)纠缠保真度。仿真结果表明,所提出的算法在保持信息的同时,较现有方法提高了网络吞吐量和E2E保真度。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.15603,
  title  = {Trace-Distance based End-to-End Entanglement Fidelity with Information Preservation in Quantum Networks},
  author = {Pankaj Kumar and Binayak Kar and Shan-Hsiang Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.15603},
  year   = {2024}
}