Notes: A Link Layer Protocol for Quantum Networks
论文作者：Axel Dahlberg, Matthew Skrzypczyk, Tim Coopmans 等 12 人
Notes by 李辰剑 2022-12-14
Contents
- 作者背景
- 论文背景
- 核心内容
- 实证评估
- 对工作的评价
作者背景
这是一篇 2019 年发表在计算机网络顶级期刊 SIGCOMM 上的论文，方向为量子网络。近年来，量子计算和量子通信一直是研究的热点方向，而量子网络正是量子通信中的一个概念。
虽然量子网络离大规模实现还很远，但是远在荷兰的 Delft 大学的 QuTech 研究组却选择将其作为主攻方向，几乎将全部的资源押注在量子网络上，近年来也确实取得了许多前沿成果，本篇论文就是其中之一。
我观察了这篇论文的一作二作，发现他们在近五年才有了引用量，且近几年引用量快速上升。可以推测，他们是 QuTech 研究组（Delft 大学研究量子计算和量子信息的课提组）的博士生，是学术界的下一代。这篇论文目前已经获得120的引用量（数据来自 Google Scholar），得到了学界的广泛关注。这篇文章，再加上几位博士生快速上升的引用量，说明他们可能是正在升起的学术新星。
QuTech研究组官方网站链接：https://qutech.nl/
论文背景
近年来，量子计算和量子信息一直是研究的热点方向之一。量子通信是量子信息的主要部分，其目标是利用量子力学的特性（例如量子纠缠）做到超越经典通信的能力。例如，由于无法被完整克隆，量子态无法像经典信息一样被复制并发送，但利用一对提前共享的纠缠对，便可以将一个量子态从一处传送到另一处。又如，利用一对提前共享的纠缠对，只发送一个经典 bit 便可在通信双方之间传送 2 bit 信息——这又被称为“超密编码” (superdense coding)。
由此可见，纠缠对在量子通信中起着重要的作用，大多数的量子通信方案都直接依赖于它。然而，在现实世界中真正产生纠缠对并非一件容易的事，想让远距离的通信双方长时间持有纠缠对更是难上加难。困难主要包括如下几项：