量子网络路径与多参数态的全流程纠缠

量子网络中长程纠缠态的分布,依赖于网络路径上中间节点通过纠缠交换将各边建立的短程纠缠态连接起来。这一过程获得的网络路径端到端纠缠度,决定了该路径执行纠缠赋能任务的效用,也是量子网络中纠缠路由协议设计的关键。该研究团队通过分析边沿由多参数量子态(可视为网络边描述的任意未知量子信道输出)表征的量子网络路径,发现当固定并发度但密度矩阵元素变化的多参数态构成集合时,端到端纠缠度呈现以网络边态并发度函数为上界的数值分布。平均端到端纠缠度的标度行为表明:随着路径增长,其分布会越来越集中于均值附近。对于给定长度的路径,当边并发度低于随路径长度增加的阈值时,平均端到端纠缠度趋零;而超过该阈值时,平均端到端纠缠度会随路径长度加速增长。该工作成果揭示:在仅掌握网络边沿纠缠度保证的情况下,若终端节点间存在多条具有多参数态边沿的替代路径,则最优纠缠分发路径的选择可能具有不确定性。

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