城域规模光纤网络中量子增强的物理层威胁检测
量子物理
2026-07-12 v1 光学
摘要
网络安全被广泛认为是量子技术的关键应用。然而,其大规模部署受到传统协议中本质上不同的量子与经典处理步骤之间紧密协调需求的阻碍。这一要求引入了强烈的跨层依赖性,与现代通信网络中实现可扩展性的模块化分层架构相冲突。在此,我们提出一种替代策略,将所有量子干预限制在物理层,并保持与现有网络抽象的透明兼容性。这是通过使用明亮压缩光将量子特征与经典信息直接嵌入同一光场来实现的。利用累积和(CUSUM)方法分析物理层信号,以实现量子增强的威胁检测。我们通过在城域规模光纤网络上的现场部署验证了该方法的实用性,并进一步展示了由物理层量子增强威胁检测所赋予的网络级安全功能。这些结果确立了一个实用、可扩展的框架,用于将量子增强安全无缝集成到大规模通信基础设施中。
引用
@article{arxiv.2607.10799,
title = {Quantum-enhanced physical-layer threat detection in metropolitan-scale fiber networks},
author = {Yung-Cheng Kao and Siddharth Pal and Alex Forencich and Dylan Cirimelli-Low and Chaohan Cui and Jack Postlewaite and Pao-Kang Chen and Nicola Alic and Saikat Guha and Prithwish Basu and Linran Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.10799},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 5 figures