A quantum network's purpose is to enable users to execute applications on end nodes. This requires the network to provide the service of creating entangled links between those nodes. Users of mature networks, such as the internet or the telephone network expect accepted service demands to be met reliably. We first define reliability requirements that extend classical computer network concepts to quantum network service delivery. We then introduce Arqon, a suite of control applications designed to deliver reliable service in centrally controlled quantum networks. We demonstrate through both analytic and numerical evaluation that Arqon satisfies all reliability requirements for accepted demands. These evaluations consider static network topologies. We provide a complete Python implementation and perform complexity analysis showing that admission control scales as $O(k^3)$ in the number of incoming demands $k$ and schedule computation scales as ${O(N^3)}$ in the number of accepted demands to schedule $N$.


翻译:量子网络的目的是使用户能够在端节点上执行应用程序。这要求网络提供在这些节点之间创建纠缠链路的服务。互联网或电话网络等成熟网络的用户期望已接受的服务需求能够得到可靠满足。我们首先定义了可靠性需求,将经典计算机网络概念扩展到量子网络服务交付中。然后,我们介绍了Arqon,这是一套专为在集中控制的量子网络中提供可靠服务而设计的控制应用套件。通过分析与数值评估,我们证明Arqon能够满足所有已接受需求的可靠性要求。这些评估考虑了静态网络拓扑。我们提供了完整的Python实现,并进行了复杂度分析,结果显示准入控制的复杂度为$O(k^3)$(其中$k$是传入需求数),调度计算的复杂度为${O(N^3)}$(其中$N$是需调度的已接受需求数)。

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