纠缠共享是一种通过多个中间中继量子节点将多个量子节点聚合在一起的共享技术[3,75–89]。纠缠共享过程包括量子节点间纠缠传输和纠缠交换(扩展)的几个步骤[6,7,9,90–100]。纠缠连接的纠缠吞吐量量化了该量子连接上在特定保真度下每秒可传输的纠缠态的数量[11,43,44]。纠缠连接可以用成本函数来表征,该函数实际上是给定连接的纠缠吞吐量的倒数[11,42,43]。因此,找到纠缠量子网络中相对于特定成本函数的最短纠缠路径(一组纠缠连接)非常重要 [8, 80, 81, 101 – 106]。纠缠网络中的给定量子节点可以在本地量子存储器中存储多个纠缠系统,然后可将其用于纠缠分布 [11 – 13, 42 – 44, 77 – 83]。在我们当前的建模环境中,给定量子节点的纠缠态称为纠缠端口;因此,目标是找到纠缠网络纠缠端口之间的最短路径。因此,纠缠切换操作类似于纠缠切换器端口的分配问题。纠缠切换器端口模拟了一个量子切换器节点,它在纠缠连接之间切换,并对选定的纠缠连接应用纠缠交换。VLSI(超大规模集成电路)设计领域[107-110]、集成电路(IC)的自动生成和电子设计自动化(EDA)工具[107-110]也解决了类似的问题,但我们量子网络设置的主题和最终目标是不同的。有一些基本思想可以在 EDA 领域和纠缠量子网络的开放问题之间开辟一条道路。我们发现,这条道路不仅存在,而且还使我们能够将 EDA 工具和量子香农理论的最新结果[11,41]相结合,从而为量子互联网提供有价值的结果。在这里,我们为量子互联网定义了纠缠浓缩服务。纠缠浓缩服务旨在提供高优先级量子节点强连接子集之间的纠缠连接,使得每对节点之间存在纠缠连接。该服务的主要要求如下:(1)最大化所有连接节点之间的纠缠吞吐量,(2)最小化量子节点之间的跳跃距离(跨越的量子节点数,取决于连接的纠缠级别)。主要要求的重要性如下。最大化链路的纠缠吞吐量旨在为高优先级用户提供无缝、高效的量子通信。最小化跳跃距离的目的是减少物理环境(链路损耗、节点损耗)带来的噪声,并减少与量子传输和纠缠分布过程相关的延迟。我们通过量子节点中可用的纠缠态(称为纠缠端口)来解决纠缠集中问题。为了处理几个不同的约束,例如纠缠连接的纠缠吞吐量或跳跃距离,我们将量子节点的纠缠端口组织成一个基图。基图包含纠缠的映射
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