論文の概要: A Quantum Internet Protocol Suite Beyond Layering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.19998v1
- Date: Mon, 23 Feb 2026 16:03:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-24 17:42:02.896014
- Title: A Quantum Internet Protocol Suite Beyond Layering
- Title（参考訳）: 層を越えた量子インターネットプロトコルスイート
- Authors: Angela Sara Cacciapuoti, Marcello Caleffi,
- Abstract要約: 本稿では,動的構成に基づく量子ネイティブな組織原理を提案する。
静的な階層化をノードのローカル状態とバンド内制御によって駆動される分散オーケストレーションファブリックに置き換える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.918712889079032
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Layering, the protocol organization principle underpinning the classical Internet, is ill-suited to the Quantum Internet, built around entanglement, which is non-local and stateful. This paper proposes a quantum-native organizational principle based on dynamic composition, which replaces static layering with a distributed orchestration fabric driven by the node local state and in-band control. Each node runs a Dynamic Kernel that i) constructs a local PoA of candidate steps to advance a service intent, and ii) executes the PoA by composing atomic micro-protocols into context-aware procedures (the meta-protocols). Quantum packets carry an in-band control-field (the meta-header) containing the service intent and an append-only list of action-commit records, termed as stamps. Successive nodes exploit this minimal, authoritative history to construct their local PoAs. As quantum packets progress, these local commits collectively induce a network-wide, direct acyclic graph that certifies end-to-end service fulfillment, without requiring global synchronization. In contrast to classical encapsulation, the proposed suite enforces order by certification: dependency-aware local scheduling decides what may run at a certain node, stamps certify what did run and constrain subsequent planning. By embedding procedural control within the quantum packet, the design ensures coherence and consistency between entanglement-state evolution and control-flow, preventing divergence between resource state ad protocol logic, while remaining MP-agnostic and implementation-decoupled. The resulting suite is modular, adaptable to entanglement dynamics, and scalable. It operates correctly with or without optional control-plane hints. Indeed, when present, hints can steer QoS policies, without changing semantics. We argue that dynamic composition is the organizing principle required for a truly quantum-native Internet.
- Abstract（参考訳）: 古典的なインターネットを支えるプロトコル組織であるLayeringは、非ローカルでステートフルな絡み合いを中心に構築されたQuantum Internetに不適合である。
本稿では,静的な階層化をノードの局所状態と帯域内制御によって駆動される分散オーケストレーションファブリックに置き換える,動的構成に基づく量子ネイティブな組織原理を提案する。
各ノードはDynamic Kernelを実行します。
一 サービス目的を前進させるため、候補段階の局所的なPoAを構築し、
二 原子マイクロプロトコールをコンテキスト対応プロトコール(メタプロトコール)に構成することにより、PoAを実行すること。
量子パケットには、サービス意図を含む帯域内制御フィールド(メタヘッダ)と、スタンプと呼ばれる追加のみのアクションコミットレコードが格納されている。
継承ノードは、この最小限の権威的な履歴を利用して、ローカルなPoAを構築する。
量子パケットの進行に伴い、これらのローカルコミットは、グローバル同期を必要とせず、エンドツーエンドのサービスフルフィルメントを認証するネットワーク全体の直接非循環グラフを集合的に誘導する。
従来のカプセル化とは対照的に、提案されたスイートでは、認証による順序付けが実施されている。
プロシージャ制御を量子パケットに埋め込むことで、この設計は絡み合い状態の進化と制御フローの一貫性を確保し、MP非依存と実装分離を維持しながらリソース状態のアドプロトコルロジックのばらつきを防ぐ。
結果として得られるスイートはモジュール化され、絡み合いのダイナミクスに適応可能で、スケーラブルです。
オプションのコントロールプレーンヒントで正しく動作します。
実際、現在ある場合、ヒントは意味論を変えることなくQoSポリシーを操縦することができる。
我々は、動的合成が真に量子ネイティブなインターネットに必要な組織原理であると主張している。
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