論文の概要: A Review of Software for Designing and Operating Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.00203v1
- Date: Tue, 30 Sep 2025 19:23:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.225454
- Title: A Review of Software for Designing and Operating Quantum Networks
- Title（参考訳）: 量子ネットワークの設計・運用ソフトウェアの概要
- Authors: Robert J. Hayek, Joaquin Chung, Rajkumar Kettimuthu,
- Abstract要約: 量子ネットワークプロトコルの開発は、分散センシング、セキュアな通信、ユーティリティスケールの量子計算をサポートするプロダクショングレードネットワークの実現に不可欠である。
本稿では、インフラストラクチャ、論理、制御/サービスプレーンの3面抽象化を中心に構成された量子ネットワークのソフトウェア実装の現状を概観する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3845003006126047
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum network protocol development is crucial to realizing a production-grade network that can support distributed sensing, secure communication, and utility-scale quantum computation. However, the transition from laboratory demonstration to deployable networks requires software implementations of architectures and protocols tailored to the unique constraints of quantum systems. This paper reviews the current state of software implementations for quantum networks, organized around the three-plane abstraction of infrastructure, logical, and control/service planes. We cover software for both designing quantum network protocols (e.g., SeQUeNCe, QuISP, and NetSquid) and operating them, with a focus on essential control/service plane functions such as entanglement, topology, and resource management, in a proposed taxonomy. Our review highlights a persistent gap between theoretical protocol proposals and their realization in simulators or testbeds, particularly in dynamic topology and network management. We conclude by outlining open challenges and proposing a roadmap for developing scalable software architectures to enable hybrid, large-scale quantum networks.
- Abstract（参考訳）: 量子ネットワークプロトコルの開発は、分散センシング、セキュアな通信、ユーティリティスケールの量子計算をサポートするプロダクショングレードネットワークの実現に不可欠である。
しかし、実験室のデモンストレーションからデプロイ可能なネットワークへの移行には、量子システムのユニークな制約に合わせたアーキテクチャやプロトコルのソフトウェア実装が必要である。
本稿では、インフラストラクチャ、論理、制御/サービスプレーンの3面抽象化を中心に構成された量子ネットワークのソフトウェア実装の現状を概観する。
本稿では,量子ネットワークプロトコル(SeQUeNCe,QuISP,NetSquidなど)を設計し,それらを運用するソフトウェアについて紹介する。
本稿では,特に動的トポロジとネットワーク管理において,理論プロトコルの提案とシミュレータやテストベッドにおける実現の相違点について述べる。
オープンな課題の概要と、ハイブリッドで大規模な量子ネットワークを実現するためにスケーラブルなソフトウェアアーキテクチャを開発するためのロードマップの提案で締めくくります。
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