今天分享的是:量子专题:2025量子互联网与算网协同体系架构白皮书
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《量子专题:2025量子互联网与算网协同体系架构白皮书》(紫金山实验室等编写)系统梳理量子互联网与算网协同相关技术、架构及应用,首先介绍量子信息技术基础,涵盖量子力学核心概念(叠加态、纠缠态、量子测量等),以及量子通信(量子密钥分发QKD、量子隐形传态、量子安全直接通信QSDC)、量子计算(分四阶段发展,现有超导、离子阱等物理平台,关键算法如Shor、Grover算法)、量子精密测量(突破标准量子极限,应用于量子时钟网络、长基线望远镜)三类典型应用,还提及线性光学、原子、超导等实验系统及DiVincenzo五大要求。接着阐述量子互联网架构,指出其发展分可信中继、准备和测量等六阶段,现有多国部署可信中继网络,量子中继分四代(第一代含预报式纠缠分发等,全光中继用簇态),协议栈有Van Meter五层、Wehner五层等多类方案,分组交换技术含基于经典-量子混合帧、经典帧辅助混合分组交换两种方案,可实现单光子与纠缠网络数据传输。还设计初期少资源量子互联网运行模式,分用户与主体网络,节点含用户、路由器等类型,采用集中式调控,请求分本地与远程处理。以BBM92-QKD和分布式量子计算为例展示应用协议运行,需先建端到端纠缠信道再执行协议。最后聚焦量子算网协同,分析量子云计算、量子-超算融合、分布式量子计算三大协同化趋势,指出因量子应用对保真度、延迟等特殊要求需算网协同,探讨资源抽象与建模、量子业务建模、调度框架建模三大研究方向,并总结量子互联网当前处初期,未来需突破量子中继、纠错码等技术,结合经典基础设施,催生算网协同新业态。
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