【摘 要】
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我们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模型。对量子无标度网络模型分别进行两类量子操作: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
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我们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模型。对量子无标度网络模型分别进行两类量子操作: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。本文研究了这两种情况下渗透阈值的变化,以考察量子无标度网络的鲁棒性与脆弱性。另外,发现处于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。首先,我们建立了一个量子无标度网络模型,在任两个节点间以一对部分纠缠态作为进行信息传递的通道,那么当部分纠缠态以一定的概率成功转化为最大纠缠时,即实现了量子通讯。我们利用生成函数,以边渗透的形式分析这种变化,并且对网络中的纠缠态进行局部操作,使网络中的拓扑结构随之变化,通过理论分析和数值模拟发现纠缠渗流的阂值与无标度网络的截断系数有关。截断系数越大,量子操作后的纠缠阂值越低,信息传递的成功率越大。其次,通过点渗透模型,分别讨论了随机攻击和蓄意故障对量子无标度网络的影响。在进行了随机攻击后,网络中的纠缠阈值明显变低,这体现了量子无标度网络的鲁棒性的一面;在进行了蓄意故障后,网络中的纠缠阈值相对变高,这从另一个方面体现了量子无标度网络的脆弱性的一面。最后,由于现实中的网络在传输中会发生信息丢失的现象,我们进一步探究了在纠缠浓缩下,通过理论分析和数字模拟,研究了量子无标度网络在随机攻击和蓄意故障仍存在鲁棒性与脆弱性两个方面。进一步证明了,量子操作仍能实现真实网络的鲁棒性。
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