华东师范大学物理与材料科学学院, 上海 200241
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。
量子信息 量子小世界网络 纠缠渗流 纠缠交换 保真度 平均集团 quantum information quantum small-world network entanglement percolation entanglement swapping fidelity average component size
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。
量子信息 量子无标度网络 纠缠渗流 鲁棒性 脆弱性 纠缠浓缩 quantum information quantum scale-free network entanglement percolation robustness fragility entanglement distillation
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。
量子信息 量子随机网络 纠缠渗流 纠缠交换 鲁棒性 quantum information quantum random networks entanglement percolation entanglement swapping robustness
苏州大学物理科学与技术学院, 江苏 苏州 215006
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。
量子网络 纠缠渗流 小世界网络 平均距离 聚集系数 度分布 quantum networks entanglement percolation small world network average distance clustering coefficient degree distribution
