量子策略克服经典复用限制

近期量子网络面临因量子通信速率低而产生的瓶颈。这既降低了运行速度,又增加了量子比特在噪声存储器中的存储时间,从而降低了性能,使得某些量子互联网应用无法实现。规避此瓶颈的一种方法是复用:将多个信号组合成单一信号以提高整体速率。标准的复用技术是经典的,因为它们既不利用量子通道间的相干性,也不考虑协议执行过程中变化的退相干速率。在本文中,该研究团队首先推导了多量子比特协议的半经典复用极限,然后引入了新技术:量子复用和多服务器复用。这些技术能够实现超越经典复用的优势。该团队通过三个示例应用阐释了这些技术:1)两个非对称量子网络节点(即具有不等存储容量的中继器或量子服务器)之间的纠缠生成,2)多个终端用户设备与单个量子节点之间的远程态制备,以及3)一个终端用户设备与多个互联量子节点之间的远程态制备。通过利用多个有噪声的互联量子设备而非少量低噪声设备,该团队的复用策略为实现高速多量子比特量子网络应用开辟了新途径。
提交arXiv: 2025-10-07 16:30

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