In quantum networks, effective entanglement routing facilitates remote entanglement communication between quantum source and quantum destination nodes. Unlike routing in classical networks, entanglement routing in quantum networks must consider the quality of entanglement qubits (i.e., entanglement fidelity), presenting a challenge in ensuring entanglement fidelity over extended distances. To address this issue, we propose a resource allocation model for entangled pairs and an entanglement routing model with a fidelity guarantee. This approach jointly optimizes entangled resources (i.e., entangled pairs) and entanglement routing to support applications in quantum networks. Our proposed model is formulated using two-stage stochastic programming, taking into account the uncertainty of quantum application requirements. Aiming to minimize the total cost, our model ensures efficient utilization of entangled pairs and energy conservation for quantum repeaters under uncertain fidelity requirements. Experimental results demonstrate that our proposed model can reduce the total cost by at least 20\% compared to the baseline model.


翻译:在量子网络中,有效的纠缠路由有助于实现量子源和量子目的节点之间的远程纠缠通信。与经典网络路由不同,量子网络中的纠缠路由必须考虑纠缠比特的质量(即,保真度),这在确保纠缠保真度的同时也带来了挑战,尤其是在远程通信距离增加时。为了解决这个问题,我们提出了一个纠缠对资源分配模型和一个具有保真度保证的纠缠路由模型。这种方法通过联合优化纠缠资源(即,纠缠对)和纠缠路由,支持量子网络应用。我们的模型采用两阶段随机规划方法进行建模,考虑到量子应用要求的不确定性。我们的模型旨在最小化总成本,对于在不确定保真度要求下的量子中继器,确保纠缠对的高效利用和能源节约。实验结果表明,与基线模型相比,我们提出的模型可以将总成本降低至少20\%。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络数学基础,45页ppt
专知会员服务
81+阅读 · 2023年5月7日
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
59+阅读 · 2022年5月5日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月26日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月24日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月24日
VIP会员
相关VIP内容
神经网络数学基础,45页ppt
专知会员服务
81+阅读 · 2023年5月7日
Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
59+阅读 · 2022年5月5日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员