异构量子网络模拟

量子网络预计将成为异构系统,通过整合不同的量子比特平台、光子波长和设备时间尺度,实现可扩展的多用户连接。构建并迭代此类系统成本高昂且进展缓慢,因此需要借助忠实于硬件的模拟来探索架构设计空间,并为实施决策提供依据。本文提出了一种基于SeQUeNCe(量子网络离散事件模拟器)的异构量子网络仿真框架。研究团队针对镱原子和超导量子比特这两种代表性平台,建立了高保真器件模型。在这些模型基础上,该工作实现了时间编码光子的纠缠生成与纠缠交换协议,其中考虑了异构性带来的时钟频率差异、量子频率转换损耗以及换能器噪声。通过大量模拟实验,研究人员绘制了速率-保真度权衡空间,并识别出异构系统特有的关键瓶颈。这些模型已开源且具备可扩展性,能为未来异构设计与协议的评估提供可重复的研究基础。

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提交arXiv: 2025-12-03 19:32

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