Workflow
量子专题:2025量子互联网与算网协同体系架构白皮书
搜狐财经·2025-08-26 00:07

量子信息技术基础 - 量子力学核心概念包括叠加态、纠缠态和量子测量,用于描述微观粒子运动状态[19][20][23][37] - 量子通信应用包含量子密钥分发(QKD)、量子隐形传态和量子安全直接通信(QSDC),基于量子不可克隆原理实现绝对安全通信[11] - 量子计算分为四阶段发展,现有超导、离子阱等物理平台,关键算法包括Shor算法和Grover算法,利用量子态叠加原理实现并行运算[11] - 量子精密测量突破标准量子极限,应用于量子时钟网络和长基线望远镜等领域[11] - 实验系统涵盖线性光学、原子和超导等平台,需满足DiVincenzo五大要求[1] 量子互联网架构 - 量子互联网发展分六阶段:可信中继、准备和测量等,现有多国部署可信中继网络[1] - 量子中继分四代发展,第一代含预报式纠缠分发技术,全光中继采用簇态方案[1] - 协议栈方案包括Van Meter五层和Wehner五层等多类架构[1] - 分组交换技术采用基于经典-量子混合帧和经典帧辅助混合分组交换两种方案,实现单光子与纠缠网络数据传输[1][16] 量子互联网运行模式 - 设计初期少资源量子互联网运行模式,分为用户网络与主体网络,节点类型包含用户和路由器等[1] - 采用集中式调控机制,请求分为本地处理与远程处理两种方式[1] - 以BBM92-QKD和分布式量子计算为例展示应用协议运行,需先建立端到端纠缠信道再执行协议[1][17] 量子算网协同 - 量子计算协同化呈现三大趋势:量子云计算、量子-超算融合和分布式量子计算[1] - 因量子应用对保真度、延迟等特殊要求,需通过算网协同实现资源优化[1] - 研究方向聚焦资源抽象与建模、量子业务建模和调度框架建模三大领域[1] - 量子互联网当前处于发展初期,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新业态[1][12]