最优链路层控制下的顺序与同时纠缠交换

无连接、分组交换的量子网络架构通过顺序纠缠交换在多跳路径上分发纠缠态,其中每个节点仅基于本地状态信息进行操作。与面向连接的替代方案(同步SWAP-ASAP)相比,该架构具有显著优势,但顺序交换会在连续交换之间将部分纠缠链暂存于中间缓冲区,使其暴露于记忆退相干效应中,而同步SWAP-ASAP通过设计避免了这一问题。该工作以固定链长n=4为对象开展原理验证研究,其中每条基本链路采用固定的强化学习策略,以优化六态协议的密钥生成率,仅将网络层协议作为唯一自变量。将网络层记忆相干时间T_c_ext跨越四个数量级进行扫描后,发现由无量纲比值T_c_ext/τ(τ为每链路纠缠确认延迟)主导的清晰相区结构。同步SWAP-ASAP在整个扫描范围内保持恒定速率,而顺序交换在T_c_ext/τ<25时端到端交付量降至零,在T_c_ext/τ=50时开始恢复,且始终受限于同步速率,仅能在扫描范围末端达到饱和。这些结果表明,无连接方案的性能惩罚是与当前记忆相干性相关的短期现象,而非顺序交换的本质特性。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-05 17:59

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