卫星中间继电器链中纠缠的年龄
网络与互联网体系结构
2026-03-02 v1
摘要
及时获取高保真纠缠态是新兴量子网络的关键。本文提出“纠缠的年龄”（Age of Entanglement, AoE）作为衡量量子中继器链中双体纠缠新鲜度的新指标。AoE 将经典的“信息年龄”（Age of Information, AoI）指标扩展至量子网络，捕捉存储、退相干以及概率性纠缠生成与交换过程。我们研究了一种卫星辅助的量子中继网络，其中以概率方式生成纠缠对，存储在受退相干影响的量子存储器中，并组合形成端到端的纠缠链路。卫星-地面连接间歇性，建模为两状态马尔可夫链。所得AoE最小化问题形式化为一个无限时域马尔可夫决策过程（MDP），其中控制动作决定在随机链路可用性和存储器退相干条件下，何时生成、存储或交换纠缠对。通过相对值迭代法，我们刻画了AoE最优策略并进行数值评估。结果表明，退相干、操作不完美以及可见性动态对AoE有显著影响，所提动态策略显著优于“尽快交换”和“贪心纠缠生成”策略。我们的结果为支持持续纠缠分发的卫星-enabled量子中继链的设计与控制提供了实用指导。
引用
@article{arxiv.2602.23985,
title = {Age of Entanglement in Satellite Repeater Chains with Intermittent Availability},
author = {Elif Tugce Ceran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.23985},
year = {2026}
}