論文の概要: Adaptive Entanglement-Aware Routing for Satellite Quantum Networks under Orbital and Atmospheric Variability

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.05228v1
• Date: Fri, 07 Nov 2025 13:24:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-10 21:00:44.770817
• Title: Adaptive Entanglement-Aware Routing for Satellite Quantum Networks under Orbital and Atmospheric Variability
• Title（参考訳）: 軌道・大気変動下における衛星量子ネットワークの適応エンタングルメント対応ルーティング
• Authors: Dhrumil Bhatt, Vidushi Kumar,
• Abstract要約: 衛星ベースの量子ネットワークの拡張は、動的軌道および大気条件下での絡み合いを維持する適応的なルーティング機構を必要とする。 本研究は、軌道幾何学、大気減衰、マルチテキストリンク評価を共同で行う、適応的絡み合い対応ルーティングフレームワークを提案する。 このフレームワークは、ネットワークサイズでサブ線形パス長のスケーリングを実現し、$sigma_mathrmfade=0.1$までの分散を減少させるために頑健であり、将来の大域量子星座の強い可能性を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The expansion of satellite-based quantum networks requires adaptive routing mechanisms that can sustain entanglement under dynamic orbital and atmospheric conditions. Conventional schemes, often tailored to static or idealised topologies, fail to capture the combined effects of orbital motion, fading, and trust variability in inter-satellite links. This work proposes an \textit{adaptive entanglement-aware routing framework} that jointly accounts for orbital geometry, atmospheric attenuation, and multi-parameter link evaluation. The routing metric integrates fidelity, trust, and key-rate weights to maintain connectivity and mitigate loss from turbulence and fading. Monte Carlo simulations across multiple orbital densities ($\rho = 10^{-6}$~km$^{-3}$) and environmental regimes, standard atmosphere, strong turbulence, and clear-sky LEO show up to a 275\% improvement in key generation rate and a 15\% increase in effective entanglement fidelity over existing adaptive methods. The framework achieves sub-linear path-length scaling with network size and remains robust for fading variances up to $\sigma_{\mathrm{fade}}=0.1$, demonstrating strong potential for future global quantum constellations.
• Abstract（参考訳）: 衛星ベースの量子ネットワークの拡張は、動的軌道および大気条件下での絡み合いを維持する適応的なルーティング機構を必要とする。 従来のスキームは、しばしば静的あるいは理想化されたトポロジに適合するが、衛星間リンクにおける軌道運動、フェーディング、信頼変数の複合効果を捉えられなかった。 本研究は、軌道幾何学、大気減衰、マルチパラメータリンク評価を共同で行う「textit{adaptive entanglement-aware routing framework」を提案する。 ルーティングメトリックは、忠実度、信頼度、キーレートの重みを統合し、接続性を維持し、乱れや衰退による損失を軽減する。 モンテカルロシミュレーションは、複数の軌道密度 (\rho = 10^{-6}$~km$^{-3}$) と環境条件、標準大気、強い乱流、およびクリアスキーLEOをまたいだシミュレーションを行い、キー生成速度は275倍に向上し、既存の適応手法よりも15倍に向上した。 このフレームワークは、ネットワークサイズでサブ線形パス長のスケーリングを実現し、$\sigma_{\mathrm{fade}}=0.1$までの分散を弱め、将来の大域量子星座の強いポテンシャルを示す。

関連論文リスト

• Spectral Gating Networks [65.9496901693099]
  我々は、フィードフォワードネットワークに周波数リッチな表現性を導入するために、スペクトルゲーティングネットワーク(SGN)を導入する。 SGNは、標準活性化経路をコンパクトなスペクトル経路と学習可能なゲートで拡張し、安定したベース動作からモデルを開始することができる。 計算予算に匹敵する精度と効率のトレードオフを継続的に改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-07T20:00:49Z)
• PhyG-MoE: A Physics-Guided Mixture-of-Experts Framework for Energy-Efficient GNSS Interference Recognition [49.955269674859004]
  本稿では,PhyG-MoE(Physics-Guided Mixture-of-Experts)について述べる。 静的アーキテクチャとは異なり、提案システムはスペクトル特性の絡み合いに基づいて信号をルーティングするスペクトルベースのゲーティング機構を用いる。 高容量のTransNeXtエキスパートがオンデマンドでアクティベートされ、飽和シナリオで複雑な機能を分離する一方、軽量のエキスパートは基本的なシグナルを処理してレイテンシを最小化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-19T07:57:52Z)
• Controlled LLM Training on Spectral Sphere [76.60985966206746]
  重み付けと更新の両方に厳密なモジュール単位のスペクトル制約を課す textbfSpectral Sphere アルゴリズム (SSO) を導入する。 我々は,MoEルータロードバランシングの改善,外乱抑制,厳密な制限付きアクティベーションなど,重要な実用的安定性の利点を観察した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-13T09:59:47Z)
• MFC-RFNet: A Multi-scale Guided Rectified Flow Network for Radar Sequence Prediction [7.015114232190396]
  レーダエコーシークエンスからの正確な高分解能降水は、災害軽減と経済計画に不可欠である。 鍵となる課題は、複雑なマルチスケール進化のモデル化、変位に起因するフレーム間特徴の不整合、長距離コンテキストの効率的なキャプチャである。 本稿では,MFRF-Net(Multiscale Feature Communication Rectified Flow Network)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-07T06:24:26Z)
• Multi-Scale Negative Coupled Information Systems (MNCIS): A Unified Spectral Topology Framework for Stability in Turbulence, AI, and Biology [1.4213973379473657]
  本研究は,MNCIS(Multi-Scale Negative Coupled Information System)フレームワークを一般化する。 グローバルな安定性には、状態依存のハイパスフィルタとして機能するアクティブなトポロジカル演算子 -- アダプティブスペクトル負結合(ASNC)が必要です。 ASNCはSGS(Global-enstrophy Adaptive Sub-Grid Scale)モデルとして機能し、不可視の限界を安定化し、人工超視力なしでコルモゴロフの5/3$慣性範囲を保存する。 以上の結果から, MNCISフレームワークは, 熱平衡に崩壊する複雑系と熱平衡を区別するために, 基底非依存の位相条件を提供する可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-06T21:11:33Z)
• OptiVote: Non-Coherent FSO Over-the-Air Majority Vote for Communication-Efficient Distributed Federated Learning in Space Data Centers [68.73273027298625]
  メガコンステレーションは、宇宙データセンター(SDC)の長期的なビジョンを推進している AirCompはフリースペース(FSO)を学習するためのネットワーク内集約フレームワーク AirVoteは符号勾配(SGD)と多数符号変調(PPM)を統合し、各衛星はPPMタイムスロットを活性化することで局所勾配を伝達する。 OptiVoteは位相依存性電場重ね合わせを位相非依存光強度結合に緩和する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-30T16:40:02Z)
• Markov Chain Model of Entanglement Setup in Noisy Dynamic LEO Satellite Networks [4.736563450033072]
  本稿では,リンク記憶時間と物理的距離によって定義される状態空間を持つ包括的マルコフ連鎖モデルを提案する。 我々は,要求満足度,平均待ち時間,リンク利用効率,平均消費リンク忠実度など,主要なパフォーマンス指標の分析式を導出する。 この研究は、衛星ネットワークにおける量子絡み合い分布戦略の設計と最適化のための理論的基盤と、グローバルスケールの量子通信への応用を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-23T04:46:40Z)
• PASS-Enhanced MEC: Joint Optimization of Task Offloading and Uplink PASS Beamforming [67.78883135636657]
  ピンチアンテナシステム (PASS) によるモバイルエッジコンピューティング (MEC) アーキテクチャについて検討した。 PASSは、重要な経路損失と潜在的な信号遮断を効果的に軽減しつつ、短距離ライン・オブ・ライト(LoS)リンクを確立する。 ネットワーク遅延最小化問題を定式化し、アップリンクPASSビームフォーミングとタスクオフロードを共同で最適化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-27T03:04:46Z)
• Joint AoI and Handover Optimization in Space-Air-Ground Integrated Network [48.485907216785904]
  ローアース軌道(LEO)衛星コンステレーションは、地球をカバーし、遅延を減少させる有望な解決策を提供する。 しかし、軌道力学による間欠的カバレッジと間欠的な通信窓に苦しむ。 我々の3層設計では、HAP-地上通信のための高容量衛星間通信と信頼性無線周波数(RF)リンクに、ハイブリッド自由空間光(FSO)リンクを用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-16T06:16:56Z)
• OrbitZoo: Real Orbital Systems Challenges for Reinforcement Learning [40.29941617237491]
  OrbitZooは、多機能なマルチエージェントRL環境であり、高忠実度業界標準ライブラリ上に構築されている。 衝突回避や協調操作のようなシナリオをサポートし、ロバストで正確な軌道力学を保証する。 実際の衛星星座であるスターリンクに対して検証され、実際のデータと比較すると平均絶対パーセンテージ誤差(MAPE)は0.16%に達する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-05T12:44:21Z)
• QuESat: Satellite-Assisted Quantum Internet for Global-Scale Entanglement Distribution [9.8446116106409]
  遠距離での絡み合い分布は多くの量子応用において重要である。 本稿では,地球規模の絡み合い分布を実現するために,新しいハイブリッドな地上衛星量子ネットワークアーキテクチャ(QuESat)について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-26T03:13:46Z)
• Collaborative Ground-Space Communications via Evolutionary Multi-objective Deep Reinforcement Learning [113.48727062141764]
  地中直接通信を実現するために,分散コラボレーティブビームフォーミング(DCB)に基づくアップリンク通信パラダイムを提案する。 DCBは、低軌道(LEO)衛星と効率的な直接接続を確立することができない端末を分散アンテナとして扱う。 本稿では,進化的多目的深層強化学習アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-11T03:13:02Z)
• Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)-Assisted Entanglement Distribution in FSO Quantum Networks [62.87033427172205]
  自由空間光(FSO)量子チャネルに依存する量子ネットワーク(QN)は、光ファイバー基盤の確立が困難でコストがかかる環境における量子アプリケーションをサポートすることができる。 エンタングルメント分布のための仮想視線を提供する費用効率の高いフレームワークとして,再構成可能なインテリジェントサーフェス(RIS)を用いたFSOベースのQNを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-19T17:16:40Z)
• Entangled Pair Resource Allocation under Uncertain Fidelity Requirements [59.83361663430336]
  量子ネットワークにおいて、効果的な絡み合いルーティングは、量子ソースと量子宛先ノード間の通信を容易にする。 本稿では,絡み合ったペアに対する資源配分モデルと,整合性保証を伴う絡み合ったルーティングモデルを提案する。 提案モデルでは, ベースラインモデルと比較して, 総コストを少なくとも20%削減できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-10T07:16:51Z)
• Improve Generalization and Robustness of Neural Networks via Weight Scale Shifting Invariant Regularizations [52.493315075385325]
  重み劣化を含む正則化器の族は、均質な活性化関数を持つネットワークに対する本質的な重みのノルムをペナルティ化するのに有効でないことを示す。 そこで我々は,ニューラルネットワークの本質的な規範を効果的に制約する改良型正規化器を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-07T02:55:28Z)
• Quantum repeaters in space [0.0]
  長距離の絡み合いは非常に貴重な資源であるが、光ファイバーにおける光の指数的な損失のため、その分布は困難である。 本稿では,量子リピータと衛星ベースリンクを組み合わせることで,大域的距離における絡み合い分布を実現する手法を提案する。 衛星ベースのリンクと地上中継ネットワークの統合は、将来のQuantum Internetのバックボーンを表現できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-20T15:43:42Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。