聚合量子网络的服务质量
量子物理
2025-08-05 v2
摘要
未来的量子网络将实现跨越广大地理距离的用户互连。由于这种大范围的分离和有限的物理资源，通信往往依赖多路径路由策略，其中物理资源分布在长度各异的信道上，并传递给终端用户。高效的远程量子通信因此需要优化这些资源在可用路径上的分配。本文提出一种以性能为导向的量子网络路由方法，通过扩展经典的服务质量（QoS）概念至多路径量子资源分配的语境中。与先前考虑纠缠生成或量子存储相干性单独问题的模型不同，我们研究路径分配策略、相干时间约束与量子纠错（QEC）之间的相互作用，以及它们如何共同影响端到端通信保真度。我们分析了聚合网络路径上的编码和未编码传输，量化了资源分配对传输成功率的影响。我们的发现表明，保真度不能独立于存储寿命进行优化；而且，尽管QEC在特定条件下可以提升性能，但它还会根据网络拓扑和路径长度不对称性施加额外约束。本工作为开发面向近期量子中继网络的QoS感知量子路由协议奠定了基础，这些协议在保真度、吞吐量和存储利用率方面具有关键考量。
引用
@article{arxiv.2501.18846,
title = {Quality of Service in aggregated quantum networks},
author = {Nicolò Lo Piparo and William J. Munro and Kae Nemoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18846},
year = {2025}
}