量子科技中心_量科网

量子互联网的核心在于能够实现远程端到端纠缠生成的量子中继器。从根本上说，量子中继器的纠缠生成速率与保真度构成了端到端性能的瓶颈。为实现高速率，量子中继器采用量子存储器复用技术。在高速率标准中继器中，每个存储器会依次与相邻节点生成纠缠态，随后执行纠缠交换操作。然而这种顺序生成过程会导致首个形成的纠缠态因退相干效应而保真度降低。通过分配不同数量的存储器同时与左右相邻节点形成纠缠态，量子中继器既能减少长时等待又可实现高保真度。在此类中继器中，由于两侧生成纠缠态数量的概率性差异，会引发匹配失衡问题——部分纠缠态需持续存储直至对侧生成可用纠缠态。这种匹配问题会降低中继器速率，尤其会损害纠缠保真度。本文研究了与相邻节点距离不同的非对称中继器中的匹配问题，提出动态最优存储器分配方案以缓解该问题。在最优分配条件下，该工作推导出可达成速率与保真度的统计下界，证明最优分配方案能在保持与标准中继器相当速率的同时显著提升保真度。相比之下，研究结果表明固定存储器分配方案可能对保真度产生负面影响。