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面向星基量子互联网:时变低轨道星座中的纠缠分发

量子物理 2024-09-26 v1 网络与互联网体系结构

摘要

本文针对 LEO 卫星网络中纠缠分发的复杂性进行了研究,尤其是其动态拓扑所引发的问题。传统的静态和动态纠缠分发方法常导致高纠缠丢弃率和降低的端到端吞吐量。我们引入了一种新框架,利用 LEO 卫星网络的动态特性来提高纠缠分发效率。采用空间-时间图模型表示网络的时序演化,我们提出一种基于路径效用的纠缠分发策略,考虑指向误差、非理想链路传输效率(星际链路)以及下行链路的大气效应。我们的方法在降低纠缠丢弃率和提高吞吐量方面优于常规方法。该研究推动了卫星网络量子通信领域的发展,提供了支持分布式计算、量子多方加密和分布式量子感知等实际应用的韧性和高效纠缠分发策略。本研究的结论凸显了将动态卫星网络与量子技术相结合以创建可靠且安全量子互联网的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.17032,
  title  = {Space-Based Quantum Internet: Entanglement Distribution in Time-Varying LEO Constellations},
  author = {Seid Koudia and Junaid ur Rehman and Symeon Chatzinotas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17032},
  year   = {2024}
}