超越分层架构的量子互联网协议套件

分层作为支撑经典互联网的协议组织原则,并不适用于以非局域性和状态化纠缠为核心的量子互联网。本工作提出一种基于动态组合的量子原生组织原则,通过节点本地状态和带内控制驱动的分布式编排架构替代静态分层。每个节点运行着动态内核,其功能包括:i) 为推进服务意图构建候选步骤的本地执行证明(PoA);ii) 通过将原子微协议组合成情境感知流程(元协议)来执行PoA。量子数据包携带包含服务意图的带内控制字段(元标头)及仅追加操作记录列表(称为戳记)。后续节点利用这段最小化权威历史来构建其本地PoA。随着量子数据包传输,这些本地提交将共同形成认证端到端服务实现的网络级有向无环图,无需全局同步。与传统封装不同,该方案通过认证强制执行顺序:依赖感知的本地调度决定节点运行内容,戳记认证已运行操作并约束后续规划。通过将流程控制嵌入量子数据包,该设计确保纠缠态演化与控制流的连贯一致,防止资源状态与协议逻辑背离,同时保持多路径无关性和实现解耦。最终形成的协议套件具有模块化、适应纠缠动态和可扩展特性,无论是否存在可选控制平面提示都能正确运行——当提示存在时,可在不改变语义的前提下引导QoS策略。该研究论证了动态组合是构建真正量子原生互联网所需的组织原则。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-23 16:03

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