Papers
Topics
Authors
Recent
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash
140 tokens/sec
GPT-4o
7 tokens/sec
Gemini 2.5 Pro Pro
46 tokens/sec
o3 Pro
4 tokens/sec
GPT-4.1 Pro
38 tokens/sec
DeepSeek R1 via Azure Pro
28 tokens/sec
2000 character limit reached

Imperfect quantum networks with tailored resource states (2403.19778v2)

Published 28 Mar 2024 in quant-ph

Abstract: Entanglement-based quantum networks exhibit a unique flexibility in the choice of entangled resource states that are then locally manipulated by the nodes to fulfill any request in the network. Furthermore, this manipulation is not uniquely defined and thus can be optimized. We tailor the adaptation of the resource state or pre-established entanglement to achieve bipartite communication in an imperfect setting that includes time-dependent memory errors. In this same setting, we study how the flexibility of this approach can be used for the distribution of entanglement in a fully asymmetric network scenario. The considered entanglement topology is a custom one based on the minimization of the required measurements to retrieve a Bell pair. The optimization of the manipulation and the study of such a custom entanglement topology are performed using the noisy stabilizer formalism, a recently introduced method to fully track noise on graph states. We find that exploiting the flexibility of the entanglement topology, given a certain set of bipartite requests, is highly favorable in terms of the fidelity of the final state.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (21)
  1. H. J. Kimble, Nature 453, 1023 (2008).
  2. P. W. Shor and J. Preskill, Phys. Rev. Lett. 85, 441 (2000).
  3. D. Markham and B. C. Sanders, Phys. Rev. A 78, 042309 (2008).
  4. A. Pirker and W. Dür, New J. Phys. 21, 033003 (2019).
  5. M. F. Mor-Ruiz and W. Dür, “Influence of noise in entanglement-based quantum networks,”  (2023), arXiv:2305.03759 [quant-ph] .
  6. R. Raussendorf and H. J. Briegel, Phys. Rev. Lett. 86, 5188 (2001).
  7. M. F. Mor-Ruiz and W. Dür, Phys. Rev. A 107, 032424 (2023).
  8. V. Mannalath and A. Pathak, Phys. Rev. A 108, 062614 (2023).
  9. A. Fischer and D. Towsley, in 2021 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE) (2021) pp. 324–333.
  10. S. Pirandola, Commun. Phys. 2, 51 (2019).
  11. S. Aaronson and D. Gottesman, Phys. Rev. A 70, 052328 (2004).
  12. S. Anders and H. J. Briegel, Phys. Rev. A 73, 022334 (2006).
  13. Cirq Developers, “Cirq,” Zenodo (2023).
  14. G. Aleksandrowicz, T. Alexander, P. Barkoutsos, L. Bello, Y. Ben-Haim, D. Bucher, F. J. Cabrera-Hernández, J. Carballo-Franquis, A. Chen, C.-F. Chen, J. M. Chow, A. D. Córcoles-Gonzales, A. J. Cross, A. Cross, J. Cruz-Benito, C. Culver, S. D. L. P. González, E. D. L. Torre, D. Ding, E. Dumitrescu, I. Duran, P. Eendebak, M. Everitt, I. F. Sertage, A. Frisch, A. Fuhrer, J. Gambetta, B. G. Gago, J. Gomez-Mosquera, D. Greenberg, I. Hamamura, V. Havlicek, J. Hellmers, Łukasz Herok, H. Horii, S. Hu, T. Imamichi, T. Itoko, A. Javadi-Abhari, N. Kanazawa, A. Karazeev, K. Krsulich, P. Liu, Y. Luh, Y. Maeng, M. Marques, F. J. Martín-Fernández, D. T. McClure, D. McKay, S. Meesala, A. Mezzacapo, N. Moll, D. M. Rodríguez, G. Nannicini, P. Nation, P. Ollitrault, L. J. O’Riordan, H. Paik, J. Pérez, A. Phan, M. Pistoia, V. Prutyanov, M. Reuter, J. Rice, A. R. Davila, R. H. P. Rudy, M. Ryu, N. Sathaye, C. Schnabel, E. Schoute, K. Setia, Y. Shi, A. Silva, Y. Siraichi, S. Sivarajah, J. A. Smolin, M. Soeken, H. Takahashi, I. Tavernelli, C. Taylor, P. Taylour, K. Trabing, M. Treinish, W. Turner, D. Vogt-Lee, C. Vuillot, J. A. Wildstrom, J. Wilson, E. Winston, C. Wood, S. Wood, S. Wörner, I. Y. Akhalwaya,  and C. Zoufal, “Qiskit: An Open-source Framework for Quantum Computing,” Zenodo (2019).
  15. C. Gidney, Quantum 5, 497 (2021).
  16. J. Wallnöfer, “jwallnoefer/noisy_graph_states: 0.1 release,” Zenodo (2024).
  17. A. K. Ekert, Phys. Rev. Lett. 67, 661 (1991).
  18. J. Wallnöfer and W. Dür, Phys. Rev. A 95, 012303 (2017).
  19. M. Caleffi, IEEE Access 5, 22299 (2017).
  20. L. Gyongyosi and S. Imre, Sci. Rep. 7, 14255 (2017).
  21. M. F. Mor-Ruiz and J. Wallnöfer, “mariaflors/imperfect_qn_tailored_rs_archive: Initial submission to journal,”  (2024).
Citations (1)

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com