在超大规模网络中实现量子通信

近期小规模量子网络的发展引发了这样一个问题:在未来量子互联网中,此类技术是否也能实现大规模运行。该问题可通过经典方法加以解答,即将任意量子网络表示为经典图,并运用网络理论的方法评估通信可靠性。遗憾的是,除了规则晶格等特殊拓扑结构外,目前尚未建立适用于全网络通信的充分条件。除相对较小的网络外,针对真实网络拓扑结构,迄今尚未开发出实用的通信协议。在此,该团队通过设计一系列量子通信协议克服了这些局限,这些协议可应用于任意拓扑结构的网络,甚至包含数亿个节点。通过对真实图与合成图进行系统分析,该研究表明所提出的协议在异构网络上具有可持续性。对于随机无标度图,该工作解析证明可行量子通信在热力学极限下依然存在。该团队的研究结果证明,量子互联网将能够支撑起与其经典前身所经历的超大规模增长相媲美的发展。
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提交arXiv: 2026-06-06 20:34

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