量子启发式哈密顿量优化、随机张量网络及面向大规模量子密钥分发网络的自适应拥塞路由
量子密钥分发(QKD)网络需要路由方法,能够联合优化延迟、密钥生成速率、拥塞、有限容量以及在动态变化的流量条件下的运行安全约束。该工作引入了一个基于量子启发的优化框架,用于QKD通信网络中的自适应多需求路由,其基础是有效哈密顿量建模、量子蒙特卡罗启发式退火以及随机张量网络态(TNS)压缩。通信网络被表示为一个随机交互图,其路由配置在包含延迟、密钥速率、拥塞、风险和容量项的有效哈密顿量下演化。通过两种互补方法探索由此产生的优化景观:基于增量局部哈密顿量更新的随机Metropolis退火器,以及通过热分支选择压缩低能路由部分的随机边界MPS张量网络近似。该框架在QKD网络编排、统计物理启发式优化、张量网络压缩以及未来量子原生路由系统之间建立了一座可扩展的桥梁。

