Rețele cuantice optimizate

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Jorge Miguel-Ramiro, Alexander Pirker, și Wolfgang Dür

Institut für Theoretische Physik, Universität Innsbruck, Technikerstraße 21a, 6020 Innsbruck, Austria

Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.

Abstract

Topologia rețelelor clasice este determinată de legăturile fizice dintre noduri, iar după o solicitare de rețea, legăturile sunt folosite pentru a stabili conexiunile dorite. Rețelele cuantice oferă posibilitatea de a genera diferite tipuri de împletire înainte de solicitările de rețea, care pot înlocui legăturile și permit cuiva să îndeplinească mai multe solicitări de rețea cu aceeași stare de resursă. Utilizăm acest lucru pentru a proiecta rețele cuantice bazate pe întricare, adaptate la funcționalitatea dorită, independent de structura fizică subiacentă. Tipul de entanglement care trebuie stocat este ales pentru a îndeplini toate cererile de rețea dorite (adică comunicații paralele bipartite sau multipartite între noduri specifice alese dintr-un set finit), dar în așa fel încât cerințele de stocare să fie minimizate. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea stărilor încurcate multipartite partajate între nodurile de rețea care pot fi transformate prin operațiuni locale în diferite stări țintă. Introducem un algoritm de clustering pentru a identifica clusterele conectate în rețea pentru o anumită funcționalitate dorită, adică topologia de rețea necesară a rețelei bazate pe entanglement și un algoritm de fuziune care construiește stări de resurse încurcate multipartite cu o cerință redusă de memorie pentru a îndeplini toate solicitările de rețea dorite. . Acest lucru duce la o reducere semnificativă a timpului și a resurselor necesare și oferă un instrument puternic de proiectare a rețelelor cuantice, unic pentru rețelele bazate pe încurcare.

► Date BibTeX

@article{MiguelRamiro2023optimizedquantum, doi = {10.22331/q-2023-02-09-919}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-02-09-919}, title = {Optimized { Q}uantum {N}networks}, autor = {Miguel-Ramiro, Jorge și Pirker, Alexander și D{“{u}}r, Wolfgang}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, editor = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volum = {7}, pagini = {919}, luna = februarie, anul = {2023} }

► Referințe

[1] HJ Kimble, Nature 453, 1023 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature07127

[2] W. Kozlowski și S. Wehner, Proceedings of the Sixth Annual ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication 3, 1 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3345312.3345497

[3] K. Azuma, S. Bäuml, T. Coopmans, D. Elkouss și B. Li, AVS Quantum Science 3, 014101 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1116 / 5.0024062

[4] A. Pirker, J. Wallnöfer și W. Dür, New J. Phys. 20, 053054 (2018).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/aac2aa

[5] A. Pirker și W. Dür, New J. Phys. 21, 033003 (2019).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ab05f7

[6] C. Meignant, D. Markham și F. Grosshans, Phys. Rev. A 100, 052333 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.052333

[7] L. Gyongyosi și S. Imre, Scientific Reports 9, 2219 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-019-38495-w

[8] J. Miguel-Ramiro și W. Dür, New J. Phys. 22, 043011 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab784d

[9] CH Bennett, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres și WK Wootters, Phys. Rev. Lett. 70, 1895 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.1895

[10] Z. Eldredge, M. Foss-Feig, JA Gross, SL Rolston și AV Gorshkov, Phys. Rev. A 97, 042337 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.042337

[11] P. Sekatski, S. Wölk și W. Dür, Phys. Rev. Research 2, 023052 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023052

[12] JI Cirac, AK Ekert, SF Huelga și C. Macchiavello, Phys. Rev. A 59, 4249 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.59.4249

[13] AS Cacciapuoti, M. Caleffi, F. Tafuri, FS Cataliotti, S. Gherardini și G. Bianchi, IEEE Network 34, 137 (2020).
https:///doi.org/10.1109/mnet.001.1900092

[14] Y. Matsuzaki, SC Benjamin și J. Fitzsimons, Phys. Rev. Lett. 104, 050501 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.050501

[15] R. Van Meter, J. Touch și C. Horsman, Progress in Informatics 8, 65 (2011).
https:///doi.org/10.2201/niipi.2011.8.8

[16] M. Epping, H. Kampermann și D. Bruß, New J. Phys. 18, 053036 (2016a).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/5/053036

[17] S. Wehner, D. Elkouss și R. Hanson, Science 362, eaam9288 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aam9288

[18] S. Pirandola, Communications Physics 2, 51 (2019).
https://doi.org/10.1038/s42005-019-0147-3

[19] AK Ekert, Phys. Rev. Lett. 67, 661 (1991).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.67.661

[20] CH Bennett și SJ Wiesner, Phys. Rev. Lett. 69, 2881 (1992).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.69.2881

[21] M. Hein, J. Eisert și HJ Briegel, Phys. Rev. A 69, 062311 (2004a).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.69.062311

[22] M. Hein, W. Dür, J. Eisert, R. Raussendorf, M. Nest și H. Briegel, în Quantum Computers, Algorithms and Chaos, Proceedings of the International School of Physics „Enrico Fermi,” Vol. 162, Varenna, 2005, editat de G. Casati, DL Shepelyansky, P. Zoller și G. Benenti (IOS Press, Amsterdam 162, 10.3254/978-1-61499-018-5-115 (2006).
https://doi.org/10.3254/978-1-61499-018-5-115

[23] J. Miguel-Ramiro, A. Pirker și W. Dür, npj Quantum Information 7, 135 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41534-021-00472-5

[24] F. Hahn, A. Pappa și J. Eisert, npj Quantum Information 5, 76 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0191-6

[25] A. Dahlberg și S. Wehner, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 376, 20170325 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsta.2017.0325

[26] A. Dahlberg, J. Helsen și S. Wehner, Quantum 4, 348 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2020-10-22-348

[27] JL Gross și J. Yellen, Teoria graficelor și aplicațiile sale. (Ediția a II-a). Chapman și Hall/CRC (2).
https: / / doi.org/ 10.1201 / 9780429425134

[28] K. Das, Computers & Mathematics with Applications 48, 715 (2004).
https:///doi.org/10.1016/j.camwa.2004.05.005

[29] U. von Luxburg, Statistics and Computing 17, 395 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s11222-007-9033-z

[30] H.-J. Briegel, W. Dür, JI Cirac și P. Zoller, Phys. Rev. Lett. 81, 5932 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.81.5932

[31] W. Dur, H.-J. Briegel, JI Cirac și P. Zoller, Phys. Rev. A 59, 169 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.59.169

[32] R. Meter și J. Touch, IEEE Communications Magazine 51, 64 (2013).
https:///doi.org/10.1109/mcom.2013.6576340

[33] R. Van Meter, T. Satoh, TD Ladd, WJ Munro și K. Nemoto, Networking Science 3, 82 (2013).
https://doi.org/10.1007/s13119-013-0026-2

[34] S. Muralidharan, L. Li, J. Kim, N. Lütkenhaus, MD Lukin și L. Jiang, Scientific reports 6, 20463 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep20463

[35] S. Pirandola, R. Laurenza, C. Ottaviani, and L. Banchi, Nat. comun. 8, 15043 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15043

[36] M. Cuquet și J. Calsamiglia, Phys. Rev. A 86, 042304 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.86.042304

[37] M. Epping, H. Kampermann și D. Bruß, New J. Phys. 18, 103052 (2016b).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/10/103052

[38] S. Khatri, CT Matyas, AU Siddiqui și JP Dowling, Phys. Rev. Research 1, 023032 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.023032

[39] M. Epping, H. Kampermann, C. macchiavello și D. Bruß, New J. Phys. 19, 093012 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa8487

[40] E. Schoute, L. Mancinska, T. Islam, I. Kerenidis și S. Wehner, arXiv preprint arXiv:1610.05238 (2016).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.11630
arXiv: 1610.05238

[41] L. Gyongyosi și S. Imre, Scientific Reports 7, 14255 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-017-14394-w

[42] L. Gyongyosi și S. Imre, Phys. Rev. A 98, 022310 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.022310

[43] M. Pant, H. Krovi, D. Towsley, L. Tassiulas, L. Jiang, P. Basu, D. Englund și S. Guha, npj Quantum Information 5, 25 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0139-x

[44] K. Chakraborty, A. Dahlberg, F. Rozpedek și S. Wehner, preprint arXiv: 1907.11630 (2019).
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.11630

[45] A. Likas, N. Vlassis și JJ Verbeek, Pattern Recognition 36, 451 (2003).
https://doi.org/10.1016/s0031-3203(02)00060-2

[46] T. Satoh, K. Ishizaki, S. Nagayama și R. Van Meter, Phys. Rev. A 93, 032302 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.032302

[47] G. Vardoyan, S. Guha, P. Nain și D. Towsley, ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review 47, 27 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3374888.3374899

[48] G. Vardoyan, S. Guha, P. Nain și D. Towsley, Performance Evaluation 144, 102141 (2020).
https:///doi.org/10.1016/j.peva.2020.102141

[49] T. Coopmans, R. Knegjens, A. Dahlberg, D. Maier, L. Nijsten, J. de Oliveira Filho, M. Papendrecht, J. Rabbie, F. Rozpędek, M. Skrzypczyk, L. Wubben, W. de Jong , D. Podareanu, A. Torres-Knoop, D. Elkouss și S. Wehner, Communications Physics 4, 164 (2021).
https://doi.org/10.1038/s42005-021-00647-8

[50] J. Eisert și HJ Briegel, Phys. Rev. A 64, 022306 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.022306

[51] M. Hein, J. Eisert și HJ Briegel, Phys. Rev. A 69, 062311 (2004b).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.69.062311

Citat de

[1] Maria Flors Mor-Ruiz și Wolfgang Dür, „Noisy Stabilizer Formalism”, arXiv: 2212.08677, (2022).

[2] Jessica Illiano, Marcello Caleffi, Antonio Manzalini și Angela Sara Cacciapuoti, „Quantum Internet Protocol Stack: a Comprehensive Survey”, arXiv: 2202.10894, (2022).

[3] Pritam Halder, Ratul Banerjee, Shiladitya Mal și Aditi Sen De, „Manifestation of Rank-Tuned Weak Measurements Toward Featured State Generation”, arXiv: 2208.09317, (2022).

[4] Pritam Halder, Ratul Banerjee, Srijon Ghosh, Amit Kumar Pal și Aditi SenDe, „Circulating genuine multiparty entanglement in a quantum network”, Revista fizică A 106 3, 032604 (2022).

Citatele de mai sus sunt din ADS SAO / NASA (ultima actualizare cu succes 2023-02-10 17:13:21). Lista poate fi incompletă, deoarece nu toți editorii furnizează date de citare adecvate și complete.

On Serviciul citat de Crossref nu s-au găsit date despre citarea lucrărilor (ultima încercare 2023-02-10 17:13:19).

Acest Lucru este publicat în Quantum sub Creative Commons Atribuire 4.0 internațională (CC BY 4.0) licență. Drepturile de autor rămân la deținătorii de drepturi de autor originale, precum autorii sau instituțiile lor.

Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
Sursa: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-02-09-919/

Timestamp-ul: 9 Februarie 2023

Timestamp-ul: Februarie 1, 2024

Rețele cuantice optimizate

Republicat de Platon

Abstract

► Date BibTeX

► Referințe

Citat de

Mai mult de la Jurnalul cuantic

Decodoare eficiente de coduri de culoare în dimensiuni $dgeq 2$ de la decodoarele de cod toric

Spre un cadru general de Benchmarking randomizat care încorporează zgomot non-Markovian

Transformări în rețelele cuantice prin operațiuni locale asistate de un număr limitat de runde de comunicare clasică

Umbre clasice bazate pe măsurători încurcate local

Modele lichide cu răsucire diedrice din fermionii Majorana emergenti

Jetoane cuantice pentru semnături digitale

Algoritmi clasici eficienți pentru simularea sistemelor cuantice simetrice

Un joc de avantaj cuantic: conectând verificarea și simularea

Ansatz variațional hamiltonian fără platouri sterile

Despre noi

Căutare verticală și Ai

Platformă

Rămâneți conectat

Cont