今天分享的是:量子專題:2025量子互聯網與算網協同體系架構白皮書
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《量子專題:2025量子互聯網與算網協同體系架構白皮書》(紫金山實驗室等編寫)系統梳理量子互聯網與算網協同相關技術、架構及應用,首先介紹量子信息技術基礎,涵蓋量子力學核心概念(疊加態、糾纏態、量子測量等),以及量子通信(量子密鑰分發QKD、量子隱形傳態、量子安全直接通信QSDC)、量子計算(分四階段發展,現有超導、離子阱等物理平臺,關鍵算法如Shor、Grover算法)、量子精密測量(突破標準量子極限,應用于量子時鐘網絡、長基線望遠鏡)三類典型應用,還提及線性光學、原子、超導等實驗系統及DiVincenzo五大要求。接著闡述量子互聯網架構,指出其發展分可信中繼、準備和測量等六階段,現有多國部署可信中繼網絡,量子中繼分四代(第一代含預報式糾纏分發等,全光中繼用簇態),協議棧有Van Meter五層、Wehner五層等多類方案,分組交換技術含基于經典-量子混合幀、經典幀輔助混合分組交換兩種方案,可實現單光子與糾纏網絡數據傳輸。還設計初期少資源量子互聯網運行模式,分用戶與主體網絡,節點含用戶、路由器等類型,采用集中式調控,請求分本地與遠程處理。以BBM92-QKD和分布式量子計算為例展示應用協議運行,需先建端到端糾纏信道再執行協議。最后聚焦量子算網協同,分析量子云計算、量子-超算融合、分布式量子計算三大協同化趨勢,指出因量子應用對保真度、延遲等特殊要求需算網協同,探討資源抽象與建模、量子業務建模、調度框架建模三大研究方向,并總結量子互聯網當前處初期,未來需突破量子中繼、糾錯碼等技術,結合經典基礎設施,催生算網協同新業態。
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