基于纠缠交换的树形量子局域网传输模型

本文提出了一种基于纠缠交换的量子局域网络传输模型,结合传统通信网络的树形局域网模型,使用经典通信协议,并根据以太网IEEE802.3一般帧格式设置一种帧格式用来承载建立量子信道的控制信息。用户间依靠该局域网模型通过纠缠交换协议以及经典信道辅助传递控制信息来控制用户间量子信道的建立与释放,实现端到端量子信息的传输。对该网络的吞吐率进行分析表明,当节点时延为1μs,将传输过程中理想条件下的概率PSW、Pbel、Ptes设为0.8,则吞吐率随着网络中纠缠粒子生成概率Pbor增加而显著增加,最大为550kb/s;将传输过程中理想条件下的概率Pbor、Pbel、Ptes设为0.8,吞吐率也随着网络中纠缠交换成功概率PSW的增加而增加,最大为450kb/s;同时当节点时延每增加1μs,相同条件下的网络吞吐率将下降50%。因此,在将来量子局域网设置中应尽量提升纠缠交换过程的成功率,同时优化信道,降低经典信道的时延以提高量子局域网中的的系统吞吐率。