On the Capacity Region of Bipartite and Tripartite Entanglement Switching
On the Capacity Region of Bipartite and Tripartite Entanglement Switching
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关于二分和三分纠缠切换的容量域
DOI：
10.1145/3571809
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发表时间：
2023
影响因子：
0.6
通讯作者：
Towsley, Don
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vardoyan, Gayane;Nain, Philippe;Guha, Saikat;Towsley, Don
研究了一种在具有等长链路的星形拓扑中服务于一组用户的量子纠缠分配交换机。量子交换机，很像量子中继器，可以执行纠缠交换，将纠缠扩展到更远的距离。此外，交换机还配置了纠缠交换逻辑，使其能够更好地实现交换策略，以满足网络的需求。在这项工作中，开关的功能是在用户之间以尽可能高的速率以固定的比率创建二部或三部纠缠态。利用马尔可夫链，建立了一组随机交换策略的模型。发现一些策略比其他策略更好，我们给出了交换机每个用户存储一个量子位的情况的分析结果，并发现最佳策略优于分时复用策略，用于共享两部分和三部分状态生成之间的切换。这种性能改进会随着用户数量的增加而降低。该模型很容易扩展到研究存在量子态退相干和相关的量子位存储截止时间的容量区域，得到类似的结果。此外，退相干相关的量子存储截止时间似乎对我们的同链系统的容量几乎没有影响。当交换机为每个用户存储两个量子位时，我们还研究了一类较小的策略。
We study a quantum entanglement distribution switch serving a set of users in a star topology with equal-length links. The quantum switch, much like a quantum repeater, can perform entanglement swapping to extend entanglement across longer distances. Additionally, the switch is equipped with entanglement switching logic, enabling it to implement switching policies to better serve the needs of the network. In this work, the function of the switch is to create bipartite or tripartite entangled states among users at the highest possible rates at a fixed ratio. Using Markov chains, we model a set of randomized switching policies. Discovering that some are better than others, we present analytical results for the case where the switch stores one qubit per user, and find that the best policies outperform a time division multiplexing policy for sharing the switch between bipartite and tripartite state generation. This performance improvement decreases as the number of users grows. The model is easily augmented to study the capacity region in the presence of quantum state decoherence and associated cut-off times for qubit storage, obtaining similar results. Moreover, decoherence-associated quantum storage cut-off times appear to have little effect on capacity in our identical-link system. We also study a smaller class of policies when the switch stores two qubits per user.
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影响因子：
7.6
作者：
M. Pant;H. Krovi;D. Towsley;L. Tassiulas;Liang Jiang;P. Basu;D. Englund;S. Guha
通讯作者：
M. Pant;H. Krovi;D. Towsley;L. Tassiulas;Liang Jiang;P. Basu;D. Englund;S. Guha
DOI：
10.1145/3386367.3431293
发表时间：
2020-10
期刊：
Proceedings of the 16th International Conference on emerging Networking EXperiments and Technologies
影响因子：
--
作者：
W. Kozlowski;A. Dahlberg;S. Wehner
通讯作者：
W. Kozlowski;A. Dahlberg;S. Wehner
影响因子：
64.8
作者：
Bhaskar, M. K.;Riedinger, R.;Lukin, M. D.
通讯作者：
Lukin, M. D.
影响因子：
4.2
作者：
Khatri, Sumeet;Matyas, Corey T.;Dowling, Jonathan P.
通讯作者：
Dowling, Jonathan P.
基于同位素工程金刚石中的自旋量子位的鲁棒量子网络存储器
影响因子：
7.6
作者：
C. Bradley;S. D. Bone;P. Møller;S. Baier;M. Degen;S. Loenen;H. Bartling;M. Markham;D. Twitchen;R. Hanson;David Elkouss;T. Taminiau
通讯作者：
T. Taminiau