Reti quantistiche ottimizzate

Reti quantistiche ottimizzate

Nodo di origine: 1950704

Jorge Miguel Ramiro, Alessandro Pirkere Wolfgang Dur

Istituto di fisica teorica, Università di Innsbruck, Technikerstraße 21a, 6020 Innsbruck, Austria

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Astratto

La topologia delle reti classiche è determinata dai collegamenti fisici tra i nodi e, dopo una richiesta di rete, i collegamenti vengono utilizzati per stabilire le connessioni desiderate. Le reti quantistiche offrono la possibilità di generare diversi tipi di entanglement prima delle richieste di rete, che possono sostituire i collegamenti e consentire di soddisfare più richieste di rete con lo stesso stato della risorsa. Lo utilizziamo per progettare reti quantistiche basate sull'entanglement su misura per la funzionalità desiderata, indipendentemente dalla struttura fisica sottostante. Il tipo di entanglement da memorizzare viene scelto per soddisfare tutte le richieste di rete desiderate (cioè comunicazioni parallele bipartite o multipartite tra nodi specifici scelti da un insieme finito), ma in modo tale che il requisito di memorizzazione sia ridotto al minimo. Ciò può essere ottenuto utilizzando stati entangled multipartiti condivisi tra i nodi della rete che possono essere trasformati da operazioni locali in diversi stati target. Introduciamo un algoritmo di clustering per identificare i cluster connessi nella rete per una data funzionalità desiderata, ovvero la topologia di rete richiesta della rete basata sull'entanglement, e un algoritmo di fusione che costruisce stati di risorse entangled multipartite con requisiti di memoria ridotti per soddisfare tutte le richieste di rete desiderate . Ciò porta a una significativa riduzione del tempo e delle risorse necessarie e fornisce un potente strumento per progettare reti quantistiche, unico per le reti basate sull’entanglement.

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► Riferimenti

, HJ Kimble, Natura 453, 1023 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature07127

, W. Kozlowski e S. Wehner, Atti della sesta conferenza internazionale annuale ACM sull'informatica e la comunicazione su scala nanometrica 3, 1 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3345312.3345497 mila

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

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

, A. Pirker e W. Dür, Nuovo J. Phys. 21, 033003 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab05f7

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

, L. Gyongyosi e S. Imre, Rapporti scientifici 9, 2219 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-019-38495-w

, J. Miguel-Ramiro e W. Dür, Nuovo J. Phys. 22, 043011 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab784d

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

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

, P. Sekatski, S. Wölk e W. Dür, Phys. Rev. Ricerca 2, 023052 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.023052

, JI Cirac, AK Ekert, SF Huelga e C. Machiavello, Phys. Rev. A 59, 4249 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.59.4249

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

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

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

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

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

, S. Pirandola, Fisica delle comunicazioni 2, 51 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42005-019-0147-3

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

, CH Bennett e SJ Wiesner, fisico. Rev. Lett. 69, 2881 (1992).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.69.2881

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

, M. Hein, W. Dür, J. Eisert, R. Raussendorf, M. Nest e H. Briegel, in Computer quantistici, algoritmi e caos, Atti della Scuola Internazionale di Fisica “Enrico Fermi”, vol. 162, Varenna, 2005, a cura di G. Casati, DL Shepelyansky, P. Zoller e 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

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

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

, A. Dahlberg e S. Wehner, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Scienze matematiche, fisiche e ingegneristiche 376, 20170325 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsta.2017.0325

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

, JL Gross e J. Yellen, Teoria dei grafi e sue applicazioni. (2a edizione). Chapman e Hall/​CRC (2005).
https: / / doi.org/ 10.1201 / 9780429425134 mila

, K. Das, Computer e matematica con applicazioni 48, 715 (2004).
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.camwa.2004.05.005

, U. von Luxburg, Statistica e informatica 17, 395 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s11222-007-9033-z

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

, W. Dür, H.-J. Briegel, JI Cirac e P. Zoller, Phys. Rev. A 59, 169 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.59.169

, R. Meter e J. Touch, IEEE Communications Magazine 51, 64 (2013).
https://​/​doi.org/​10.1109/​mcom.2013.6576340

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

, S. Muralidharan, L. Li, J. Kim, N. Lütkenhaus, MD Lukin e L. Jiang, Rapporti scientifici 6, 20463 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep20463

, S. Pirandola, R. Laurenza, C. Ottaviani e L. Banchi, Nat. Comune. 8, 15043 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15043

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

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

, S. Khatri, CT Matyas, AU Siddiqui e JP Dowling, Phys. Rev. Ricerca 1, 023032 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.023032

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

, E. Schoute, L. Mancinska, T. Islam, I. Kerenidis e S. Wehner, prestampa di arXiv arXiv:1610.05238 (2016).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1907.11630
arXiv: 1610.05238

, L. Gyongyosi e S. Imre, Rapporti scientifici 7, 14255 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-017-14394-w

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

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

, K. Chakraborty, A. Dahlberg, F. Rozpedek e S. Wehner, prestampa arXiv: 1907.11630 (2019).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1907.11630

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

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

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

, G. Vardoyan, S. Guha, P. Nain e D. Towsley, Valutazione delle prestazioni 144, 102141 (2020).
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.peva.2020.102141

, 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 e S. Wehner, Communications Physics 4, 164 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42005-021-00647-8

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

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

Citato da

[1] Maria Flors Mor-Ruiz e Wolfgang Dür, “Formalismo dello stabilizzatore rumoroso”, arXiv: 2212.08677, (2022).

[2] Jessica Illiano, Marcello Caleffi, Antonio Manzalini e Angela Sara Cacciapuoti, "Quantum Internet Protocol Stack: un'indagine completa", arXiv: 2202.10894, (2022).

[3] Pritam Halder, Ratul Banerjee, Shiladitya Mal e Aditi Sen De, "Manifestazione di misurazioni deboli sintonizzate sul rango verso la generazione di stati in primo piano", arXiv: 2208.09317, (2022).

[4] Pritam Halder, Ratul Banerjee, Srijon Ghosh, Amit Kumar Pal e Aditi SenDe, "Circolazione di un genuino entanglement multipartitico in una rete quantistica", Revisione fisica A 106 3, 032604 (2022).

Le citazioni sopra sono di ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2023-02-11 05:17:41). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.

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