Q-REACH:基于缓存网络的量子信息重复、错误分析与纠正

含有量子存储器的量子中继器𝑁𝑖Oj在长距离量子通信网络中扮演着关键角色,能够有效抑制链路衰减导致的量子信息(光子)传输损耗。然而相较于传统中继器,这类基于存储的量子中继存在两个核心矛盾:可用存储容量的物理限制与驻留时间对保真度(用于量化量子态间相似性的指标)和量子比特传输速率的相互制约。因此,在多跳量子网络中,如何优化量子比特的存储时间管理成为关键挑战。该作提出Q-REACH方案,首次将缓存网络中的排队论应用于量子领域,通过建立保真度代价模型动态调节比特传输率。具体创新包括:(1)采用重复编码方法通过不同量子路径并行广播多个量子比特;(2)解析推导发射量子比特的驻留时间函数,其变量涵盖路径数量、中继节点数及单节点内存单元数;(3)构建基于该分析的优化问题框架,实现逻辑量子比特的传输校正与发射端最佳重复率选择。

提交arXiv: 2025-09-29 07:54

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