全光子与带存储器量子交换机的速率-保真度权衡

量子纠缠交换机是早期量子网络的关键构建模块,其核心设计问题在于近期设备是否应仅使用飞行光子,还是需要整合量子存储器。研究人员比较了两种架构:一种是全光子纠缠生成交换机(EGS),该设备无需存储量子比特即可重复尝试贝尔态测量(BSM);另一种是配备量子存储器的交换机,该设备能缓冲纠缠态,仅当预兆连通性可用时才触发测量(先预兆后交换控制)。这两种设计在以下方面进行权衡:一是简单、无需存储的操作方式可避免退相干和存储器引入的延迟,二是基于预兆的控制策略通过缓冲纠缠态来更高效地利用BSM。该团队在统一的硬件抽象框架下将两种模型形式化,并刻画其可实现的速率-保真度区间,从而建立了一种将硬件与协议参数转化为网络性能的基准测试方法。数值评估量化了两种模型的速率-保真度权衡关系,确定了每种架构占优的运行区间,并展示了如何调整硬件和协议参数以满足特定应用目标。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-03 05:30

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