sub:IST SEM新生(SEP方案)和I SEM(中继器)的行为。ii&v sem(Fresher&Repeater's)(NEP方案)BA / BA(表演艺术) / BVA / BVA(动画与多媒体) / bfa / bfa / bsw / b.sc / b.sc / b.sc(时尚与服装设计) / b.sc(Interior Design) (生物科学) / b.sc(地理) / bca / b.com./b.com(保险和精算师) / b.com(物流与供应链管理) / b.com(旅游与旅行管理) / bba / bba(航空管理) / ddm / ddm / bhm&bva&bva&bva vii vii sem(新生)和1月至2025年1月至2025年的其他说明。1 BCWD通知号BCK/SS/CR-34/2014-15,日期:14.08.2014。2号ACA-I/A4/UG-CALENDAR/2024-25,日期:08.07.2024。
注意:根据FCC规则的第15部分,已经对该设备进行了测试并发现该设备符合B类数字设备的限制。这些限制旨在提供合理的保护,以防止住宅安装中有害干扰。此设备会生成,用途并可以辐射射频能量,如果未按照说明进行安装和使用,可能会对无线电通信产生有害的干扰。但是,不能保证在特定安装中不会发生干扰。如果此设备确实会对广播或电视接收造成有害干扰,这可以通过关闭设备关闭并继续确定,则鼓励用户尝试通过以下一项或多项措施来纠正干扰:
双场 (TF) 量子密钥分发 (QKD) 从根本上改变了 QKD 的速率-距离关系,提供了单节点量子中继器的扩展。尽管最近的实验已经证明了 TF-QKD 为安全长距离通信提供了新的机会,但要释放其真正的潜力,仍然存在艰巨的挑战。之前的演示需要与量子信号波长相同的强稳定信号,从而不可避免地产生限制距离和比特率的瑞利散射噪声。在这里,我们介绍了一种新颖的双波段稳定方案,该方案克服了过去的限制,并且可以适应其他相位敏感的单光子应用。通过使用两种不同的光波长复用在一起以实现信道稳定和协议编码,我们开发了一种装置,该装置分别在有限尺寸和渐近范围内在创纪录的 555 公里和 605 公里的通信距离上提供类似中继器的密钥速率,并将长距离安全密钥速率提高了两个数量级,达到具有实际意义的值。
量子通信有望实现量子信息的可靠传输、纠缠的有效分布和完全安全的密钥的生成。对于所有这些任务,我们需要确定量子信道两端的两个远程方可以实现的最佳点对点速率,而不受其本地操作和经典通信的限制,这些速率可以是无限的和双向的。这些双向辅助容量代表了无需量子中继器即可达到的最终速率。在这里,通过基于纠缠的相对熵构建上限并设计一种称为“传送拉伸”的与维度无关的技术,我们为许多基本信道建立了这些容量,即玻色子有损信道、量子限制放大器、任意维度的失相和擦除信道。特别是,我们精确地确定了影响任何量子密钥分发协议的基本速率损失权衡。我们的发现设定了点对点量子通信的极限,并为量子中继器提供了精确和通用的基准。
在当今的量子通信中,主要问题之一是缺乏可以同时确保高率和长距离的量子中继器设计。最近的文献已经建立了端到端能力,这些容量是通过量子网络中量子和私人通信的最一般协议可以实现的,其中包括量子中继器链的情况。但是,是否存在实现这种能力的物理设计仍然是一个具有挑战性的目标。在这种动机的驱动下,在这项工作中,我们为连续可变的量子中继器提出了设计,并表明它实际上可以实现这一壮举。我们还表明,即使在嘈杂的政权中,我们的费率也超过了Pirandola-Laurenza-ottaviani-Banchi(PLOB)结合。使用无噪声线性放大器,量子记忆和连续变化的钟形测量值,我们的中继器设置是开发出来的。,我们为我们在设计中使用的连续变量量子记忆的非理想模型提出了一个非理想模型。然后,我们表明,如果使用量子链路太嘈杂和/或低质量的量子记忆和放大器,那么潜在的量子通信率将偏离理论能力。
摘要 —本文对量子通信网络中可扩展性挑战和机遇进行了全面研究,目的是确定对网络影响最大的参数以及扩展网络时出现的趋势。我们设计了量子网络的模拟,该网络由由捕获离子量子比特组成的路由器节点组成,并由贝尔状态测量 (BSM) 节点形式的量子中继器分隔。这样的网络有望安全地共享量子信息并实现高功率分布式量子计算。尽管前景光明,但量子网络仍因噪声和操作错误而遇到可扩展性问题。通过模块化方法,我们的研究旨在克服这些挑战,重点关注扩展节点数和分离距离的影响,同时监测由退相干效应引起的低质量通信。我们的目标是找出网络中对于推进可扩展、大规模量子计算系统至关重要的关键特征。我们的研究结果强调了几个网络参数对可扩展性的影响,突出了对中继器数量和产生的纠缠质量之间权衡的关键见解。本文为未来探索优化量子网络设计和协议奠定了基础。
记录的版本:此预印本的一个版本于2024年8月31日在自然通讯上发布。请参阅https://doi.org/10.1038/s41467-024-52084-0。
记录版本:该预印本的一个版本于 2024 年 8 月 31 日在《自然通讯》上发表。已发布的版本请参阅 https://doi.org/10.1038/s41467-024-52084-0 。
未来的量子网络将具有配备多个量子存储器的节点,从而允许多路复用 14 和纠缠蒸馏策略,以提高交付率并减少端到端 15 纠缠分发的等待时间。在这项工作中,我们引入了用于多路复用量子中继器 16 链的准局部策略。在完全局部策略中,节点仅根据对自身状态的了解做出决策。在我们的 17 准局部策略中,节点增加了对中继器链状态的了解,但不一定是 18 完整的全局知识。我们的策略利用了这样的观察结果:对于节点必须做出的大多数决策 19,它们只需要掌握有关它们所属链的连接区域的信息,而不是整个 20 链。通过这种方式,我们不仅获得了优于局部策略的性能,而且还降低了全局知识策略固有的经典 21 通信 (CC) 成本。我们的策略在实际相关的参数范围内也优于众所周知的、被广泛研究的嵌套净化和加倍交换策略。我们还仔细研究了纠缠蒸馏的作用。通过分析和数值结果,我们确定了蒸馏有意义且有用的参数范围。在这些范围内,我们还解决了以下问题:“我们应该先蒸馏再交换,还是反之亦然?”最后,为了提供进一步的实用指导,我们提出了一种基于多路复用的中继器链的实验实现,并通过实验演示了关键元素,即高维双光子频率梳。然后,我们通过对两个具体内存平台(即稀土离子和金刚石空位)的模拟结果,评估了我们基于多路复用的策略在这种真实网络中的预期性能。
量子中继器长期以来一直被确定为在长距离内分布纠缠至关重要。因此,他们的实验实现构成了量子通信的核心挑战。但是,关于现实的近期实验设置的实施细节有许多公开问题。为了评估现实的中继器协议的性能,我们提出了Requsim,这是一个全面的基于蒙特卡洛的模拟平台,用于征服豌豆,它忠实地包括损失和模型,例如与时间依赖噪声的记忆,例如记忆。我们的平台使我们能够对量子中继器设置和策略进行分析,这些设置和策略远远超出了已知的分析结果:这是指能够捕获更现实的噪声模型并分析更复杂的中继器策略。我们介绍了许多发现围绕改善性能的策略的组合,例如纠缠纯度和多个中继器站的使用,并证明它们之间存在复杂的关系。我们强调,诸如我们的数值工具对于建模旨在为量子互联网做出贡献的复杂量子通信协议至关重要。