用量子纠缠打破分布式存储中的存储带宽权衡

该研究探讨了量子资源在分布式存储系统中的应用。针对一个(n,k,d)分布式存储系统(文件存储在n个节点上,任意k个节点即可重构文件),当节点失效时,任意d个辅助节点需向新节点传输信息以重建系统。与传统修复方案中辅助节点传输经典比特不同,该团队允许辅助节点通过量子通道向新节点传输经典信息,新节点则通过对接收到的量子态进行测量来生成存储内容。在此框架下,研究人员完整刻画了存储容量与修复带宽(总通信成本)之间的基本权衡关系。相较于经典系统,仅通过在存活节点间共享量子纠缠,即可显著优化存储-带宽权衡关系,尤其在最小存储再生点表现突出。值得注意的是,研究证明当d≥2k−2时,存在一个同时最小化存储容量和修复带宽的运营点。这一现象打破了经典场景下的权衡关系,揭示了量子通信所实现的全新机制范式。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-15 18:41

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