在振幅阻尼噪声下高效构建量子网络的方案:凸显其相对于泡利扭曲版本的优越性

构建大规模量子互联网的核心挑战在于利用量子中继器建立长距离量子纠缠。虽然量子中继器能缓解直接传输损耗,但也会因环境相互作用及操作缺陷在节点中引入额外噪声。以往研究通常在简化泡利信道假设下分析这种效应。该工作聚焦于非泡利噪声(特别是振幅阻尼噪声)环境下,基于同构中继器的线性量子网络端到端纠缠分发问题,并将此类网络称为受振幅阻尼影响的量子网络(AQN)。与经过量子信道扭转处理后完全贝尔对角化、仅含单参数的扭转AQN(TAQN)不同,研究证明AQN会产生包含四个参数的贝尔基块对角态。研究人员开发了AQN模拟方法,通过持续追踪每个纠缠链路的四个参数及其“年龄”(被噪声作用的次数直至用于交换),发现在包括NESTING和SWAP-ASAP在内的多种策略中,AQN在保真度和平均纠缠度方面始终优于TAQN。这种优势在基础链路生成概率较低时尤为显著,这对近期实验具有重要参考价值。特别值得注意的是,该研究还界定了TAQN失效而AQN仍能成功实现端到端纠缠分发的相干时间与链路概率区间。
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提交arXiv: 2025-09-23 01:42

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