量子网络中纠缠生成交换机的控制架构
量子物理
2025-04-04 v1 网络与互联网体系结构
摘要
量子网络节点之间的纠缠通常使用中介设备（如预报站）作为资源来产生。当量子网络扩展到多个节点时，为每一对节点配备专用的中介设备会带来高昂成本。在此，我们提出一种经济高效的架构，通过称为纠缠生成交换机（EGS）的中央量子网络枢纽连接多个量子网络节点。EGS以固定的资源成本连接多个量子节点，通过共享产生纠缠所需的资源来实现。我们提出一种称为速率控制协议（RCP）的算法，用于调节不同用户组之间对枢纽资源访问的竞争程度。进而，我们证明了该算法所得速率的收敛定理。为推导该算法，我们在网络效用最大化（NUM）框架下工作，并利用了拉格朗日乘子与拉格朗日对偶理论。我们的EGS架构为开发与其他类型量子网络枢纽兼容以及更复杂系统模型的控制架构奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2309.02098,
title = {A Control Architecture for Entanglement Generation Switches in Quantum Networks},
author = {Scarlett Gauthier and Gayane Vardoyan and Stephanie Wehner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.02098},
year = {2025}
}