量子科技中心_量科网

通信网络的效能取决于其物理架构及所采用的通信协议。在量子通信领域，点对点量子信道存在基本的速率-损耗权衡规律——无论是纠缠态分发、密钥传输还是量子态传输，其速率均随传输距离呈指数级衰减。量子网络正是突破点对点通信局限的解决方案，但同时也引出一个极具挑战性的开放性问题：如何设计量子网络才能有效保障高传输速率？当网络性能与物理拓扑结构必然关联时，这个问题变得异常复杂，但其答案对未来量子互联网的成功至关重要。本工作针对复杂光纤量子网络给出了关键性见解：通过随机网络模型构建量子网络的真实描述框架，结合实用的端到端路由协议，该研究团队揭示了大规模量子网络中的临界现象。研究发现单路径路由协议在量子网络中存在固有缺陷——长距离传输时无法保证可靠速率。通过创新性地改进多路径路由算法，研究人员采用了一种高效实用的多路径路由方案，在最大限度节约昂贵量子资源的同时显著提升了网络性能。