光纤和星载量子中继器网络中的动态调度

量子网络中的调度问题涉及选择执行哪些纠缠交换操作以更好地满足用户需求。该选择可根据多种标准进行(例如确保所有用户得到平等服务与优先处理特定关键应用、采用启发式或基于优化的算法等),需要一种方法来比较不同解决方案并选择最合适的方案。该研究团队提出了一个框架,用于数学化地表述量子网络上的调度问题,并在任意有损耗量子网络上对通用量子调度策略进行基准测试。通过利用该框架,应用Lyapunov漂移最小化推导出一类新颖的基于二次优化的调度策略,随后对其进行分析并与受最大权重启发的线性策略类进行比较。该工作随后概述了现有光纤量子模拟工具,并报告了对QuISP(一个专注于可扩展性和底层经典网络基础设施建模准确性的成熟量子网络模拟器)开发的多个扩展。为了将卫星链路纳入讨论,该团队推导了星地对地和地-星-地链路纠缠分布速率的分析模型,并讨论了双链路情况下的不同量子内存分配策略。研究结果表明,经典通信延迟是卫星通信的主要限制因素,设计量子链路时必须考虑光速等物理上限的影响,这将可达到的速率限制在数十kHz范围内。最后,该团队总结了研究发现,并强调了在研究光纤和卫星量子网络上的量子调度问题时仍需克服的挑战。[摘要精简版,完整版本参见PDF]
提交arXiv: 2025-10-07 12:23

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