噪声与拓扑结构对多光子量子协议的影响

量子增强网络旨在利用量子现象来提升传统通信网络中对恶意行为的检测与防护能力。这类网络可能涉及将量子信号复用到经典光纤通道中,并在网络中同时部署纯量子链路与经典链路。在此类混合网络中,基于单光子的量子协议会成为传输距离和数据速率的瓶颈,从而降低整体网络性能。此外,由于无法制造理想的单光子发射源,单光子协议的许多安全性假设在实践中难以成立。相比之下,多光子量子协议专为实际应用场景设计,无需依赖单光子发射源,因而能提供更高水平的安全保证和更长的传输距离。然而,目前尚未系统研究信道噪声和设备噪声对多光子协议安全性、传输距离及比特率的影响。本文聚焦于信道噪声,揭示了各类噪声对多光子协议的作用规律,并考察了环形、星形、环面等网络拓扑结构对多光子协议噪声特性的影响。研究结果表明转向多光子协议可能带来的优势,并为量子增强网络中中继器布局及拓扑选择提供了理论依据。

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