Redes Quânticas Otimizadas

A topologia das redes clássicas é determinada por ligações físicas entre os nós, e após um pedido de rede, as ligações são utilizadas para estabelecer as conexões desejadas. As redes quânticas oferecem a possibilidade de gerar diferentes tipos de emaranhamento antes dos pedidos de rede, que podem substituir ligações e permitir que múltiplos pedidos de rede sejam atendidos com o mesmo estado de recurso. Utilizamos isso para projetar redes quânticas baseadas em emaranhamento adaptadas à sua funcionalidade desejada, independentemente da estrutura física subjacente. O tipo de emaranhamento a ser armazenado é escolhido para atender todos os pedidos de rede desejados (ou seja, comunicações bipartidas ou multipartidas paralelas entre nós específicos escolhidos de algum conjunto finito), mas de tal forma que a exigência de armazenamento seja minimizada. Isso pode ser alcançado usando estados emaranhados multipartidos compartilhados entre os nós da rede que podem ser transformados por operações locais em diferentes estados-alvo. Introduzimos um algoritmo de clustering para identificar clusters conectados na rede para uma determinada funcionalidade desejada, ou seja, a topologia de rede requerida da rede baseada em emaranhamento, e um algoritmo de fusão que constrói estados de recurso emaranhados multipartidos com exigência de memória reduzida para atender todos os pedidos de rede desejados. Isso leva a uma redução significativa no tempo e recursos necessários, e fornece uma poderosa ferramenta para projetar redes quânticas que é única para redes baseadas em emaranhamento.