基于规则集框架的量子互联网应用层集成方法

《IEEE Transactions on Quantum Engineering》：RuleSet Generation Framework for Application Layer Integration in Quantum Internet

　　

摘要：

受经典互联网启发，量子互联网的分层架构已被提出，经典互联网甚至在大规模系统中也展现了高度的可维护性。尽管量子互联网的低层（如纠缠生成和分发）已被广泛研究，但负责将用户请求转换为可执行的量子网络操作的应用层在很大程度上仍未被探索。一个重大挑战是将应用级请求转换为可在下层执行的具体指令。在本工作中，我们引入了一种基于规则集（RuleSet）的框架，该框架明确地将应用层纳入量子互联网的分层架构中。我们的框架基于规则集协议构建，明确了通信程序，组织了应用请求信息，并通过将应用规范嵌入规则集中来引入用于应用执行的新规则。为了评估可行性，我们从生成的规则集中构建了状态机，并通过模拟检验了所提方法在多应用资源约束下的行为。这种方法实现了从应用层到物理层的透明集成，从而降低了在量子互联网上部署新应用的门槛。