具有真实Internet拓扑结构的量子网络中的纠缠渗流

本文研究了真实互联网结构中纠缠渗流协议的适用性。假设目前的互联网可以直接用于量子领域且链接是纯态非最大纠缠态,纠缠渗流协议可以提供一种远距离纠缠制备的新方法。纠缠渗流协议的实用性主要依赖于无标度的度分布和高聚集性,在许多天然的和人造的网络中,无标度和高聚集性经常可以被观察到,譬如Internet网络。本文研究的结果表明真实互联网的拓扑结构在纠缠制备中可以发挥重要作用。

量子无标度网络在随机攻击与蓄意故障下的纠缠渗流

通过在节点间建立成对纠缠态,构造了一个量子无标度网络.通过局域化纠缠交换的方式对网络中的节点进行随机攻击以及等概率地使网络中的节点发生蓄意故障,对比其纠缠渗流阈值变化。结果表明随机攻击下的阈值明显变小,蓄意故障下的阈值明显增大,体现了量子无标度网络的鲁棒性与脆弱性;纠缠浓缩下的量子无标度网络在随机攻击与蓄意故障下仍具有鲁棒性与脆弱性,但较纠缠浓缩前的鲁棒性变弱,说明真实网络具有较好的鲁棒性。

纠缠交换对噪声下量子小世界网络纠缠渗流的影响

采用生成函数和纠缠交换的方法,研究了混态情况下量子小世界网络的纠缠渗流.基于理论计算及数值模拟,分析了小世界网络归一化平均集团的大小和路径长度的关系.结果表明小世界网络在较短的路径下具有较大的平均集团.进一步阐明了量子小世界网络具有较大的聚类特性和较短的平均距离,发现平均集团随着保真度的增加而增大,且增大小世界网络的平均度可以降低信息传递所需的保真度.通过对混态进行纠缠交换.可提高最大纠缠态的保真度,说明纠缠交换可以优化量子小世界网络的纠缠渗流.

小世界网络中的量子纠缠渗流

本文研究了小世界复杂网络中的长程量子纠缠态的制备。提出了量子纠缠渗流优化网络量子通信的方案。通过在经典纠缠渗流协议(CEP)中引入局域化的"target-swap"量子操作,形成量子纠缠渗流协议(QEP)。研究表明QEP在长程纠缠制备的效能方面明显优于CEP,通过度分布变化的分析解释了QEP具有优势的原因。

局部纠缠交换对量子随机网络鲁棒性的影响

利用纠缠渗流的方法,在量子随机网络中任意两个节点间建立远距离纠缠态,同时进行了局部纠缠交换的操作。通过此操作改变了网络中局部节点间的连接情况,也使整个网络的拓扑结构发生变化。重点探讨了局部操作对量子随机网络鲁棒性的影响,这种影响通过纠缠渗流的阈值变化情况来体现。通过理论分析和数值模拟,发现有操作时度大的节点数目明显增多,遭受随机攻击后的阈值变化也较小。这说明进行局部纠缠交换操作能够大幅度提高量子网络受到攻击后的连接鲁棒性。