論文の概要: SeQUeNCe: A Customizable Discrete-Event Simulator of Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.12000v1
- Date: Fri, 25 Sep 2020 01:52:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-01 00:40:12.857221
- Title: SeQUeNCe: A Customizable Discrete-Event Simulator of Quantum Networks
- Title（参考訳）: SeQUeNCe: 量子ネットワークのカスタマイズ可能な離散イベントシミュレータ
- Authors: Xiaoliang Wu, Alexander Kolar, Joaquin Chung, Dong Jin, Tian Zhong,
Rajkumar Kettimuthu, Martin Suchara
- Abstract要約: この研究は、包括的でカスタマイズ可能な量子ネットワークシミュレータであるSeQUeNCeを開発した。
本研究では,9つのルータに量子メモリを具備したフォトニック量子ネットワークをシミュレートし,SeQUeNCeの利用を実証する。
オープンソースツールとしてSeQUeNCeをリリースしています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 53.56179714852967
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent advances in quantum information science enabled the development of
quantum communication network prototypes and created an opportunity to study
full-stack quantum network architectures. This work develops SeQUeNCe, a
comprehensive, customizable quantum network simulator. Our simulator consists
of five modules: Hardware models, Entanglement Management protocols, Resource
Management, Network Management, and Application. This framework is suitable for
simulation of quantum network prototypes that capture the breadth of current
and future hardware technologies and protocols. We implement a comprehensive
suite of network protocols and demonstrate the use of SeQUeNCe by simulating a
photonic quantum network with nine routers equipped with quantum memories. The
simulation capabilities are illustrated in three use cases. We show the
dependence of quantum network throughput on several key hardware parameters and
study the impact of classical control message latency. We also investigate
quantum memory usage efficiency in routers and demonstrate that redistributing
memory according to anticipated load increases network capacity by 69.1% and
throughput by 6.8%. We design SeQUeNCe to enable comparisons of alternative
quantum network technologies, experiment planning, and validation and to aid
with new protocol design. We are releasing SeQUeNCe as an open source tool and
aim to generate community interest in extending it.
- Abstract（参考訳）: 量子情報科学の最近の進歩は、量子通信ネットワークのプロトタイプの開発を可能にし、フルスタックの量子ネットワークアーキテクチャを研究する機会を生み出した。
この研究は、包括的でカスタマイズ可能な量子ネットワークシミュレータであるSeQUeNCeを開発した。
本シミュレータは,ハードウェアモデル,エンタングルメント管理プロトコル,リソース管理,ネットワーク管理,アプリケーションという5つのモジュールで構成される。
このフレームワークは、現在および将来のハードウェア技術とプロトコルの広さを捉える量子ネットワークプロトタイプのシミュレーションに適している。
我々は,ネットワークプロトコルの包括的スイートを実装し,量子メモリを搭載した9つのルータを用いたフォトニック量子ネットワークをシミュレートしてシーケンスの利用を実証する。
シミュレーション機能は、3つのユースケースで示される。
いくつかのハードウェアパラメータに量子ネットワークスループットが依存していることを示し、古典的な制御メッセージレイテンシの影響について検討する。
また、ルータにおける量子メモリ使用効率を調査し、予測された負荷に応じてメモリの再分配がネットワーク容量を69.1%増加させ、スループットを6.8%向上させることを示した。
我々は、代替量子ネットワーク技術の比較、実験計画、検証を可能にするためにシーケンスを設計し、新しいプロトコル設計を支援する。
当社はsequenceをオープンソースツールとしてリリースしています。
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