光纤与空间量子中继网络中的动态调度

量子网络中的调度问题相当于选择执行哪些纠缠交换操作以更好地满足用户需求。选择可以遵循各种标准（例如确保所有用户平等受服务 vs. 优先处理特定关键应用，采用启发式方法或优化方法...），需要一种方法来比较不同解决方案并选择最合适的。我们提出了一个框架来数学化量子网络上的调度问题，并对任意有损量子网络上的通用量子调度策略进行基准测试。通过利用该框架，我们应用 Lyapunov 演变最小化推导出一种新型的基于二次优化的调度策略类，然后我们分析并与 Max Weight 激发的线性类进行比较。我们然后概述了现有的光纤量子仿真工具，并报告了大量扩展到 QuISP 的进展，该工具旨在关注可扩展性和在建模 underlying classical network 基础设施的准确性。为了将卫星链路纳入讨论，我们推导了卫星-地面和地面-卫星链路的纠缠分配速率的解析模型，并讨论了双链路情况下的不同量子存储分配策略。我们的发现表明，经典通信延迟是卫星通信的主要限制因素，必须考虑物理上如光速等上限，以影响设计量子链路时必须考虑的限制，可实现的速率限制为每秒几十 kHz。我们总结了发现并概述了仍需克服的挑战，以便在光纤和卫星量子网络中研究量子调度问题。