量子科技中心_量科网

量子互联网的核心在于，能够在端节点的量子存储器之间分发纠缠量子比特（ebit），从而执行盲量子计算或分布式量子计算等应用。如果端节点仅通过经典网络（即非量子网络）连接，这些应用将无法实现。由于纠缠态本身非常脆弱，会在极短时间尺度内退相干，且无法被放大、缓冲或重传，这带来了新的挑战。科学文献中已提出两大类方法来实现给定路径上的纠缠分发：一类依赖于同步的时隙模型，另一类则允许中间节点异步交互。然而，这两种方法都隐含了串行操作的前提，即先建立一个ebit并交付给端节点上的应用后，才会开始创建下一个。在传输延迟较高的长距离网络中，如果中间节点拥有多个可用于并行操作的内存量子比特，这种串行方式的效率将十分低下。为克服这一局限，本文研究了在同步和异步两种操作模式下，对同一量子路径上的并发ebit请求进行复用的影响。此外，针对异步操作，该团队定义了一种名为HOPPER的新型分发协议。在该协议中，中间节点在建立ebit时，能够自主地、逐跳地决定如何使用其本地资源。通过数值仿真，该团队证明HOPPER能有效并行处理多个ebit请求，并且在多种场景下，其性能显著优于同步方案。