論文の概要: Telemetry-Based Server Selection in the Quantum Internet via Cross-Layer Runtime Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.21007v1
- Date: Tue, 24 Feb 2026 15:25:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-25 17:34:53.813187
- Title: Telemetry-Based Server Selection in the Quantum Internet via Cross-Layer Runtime Estimation
- Title（参考訳）: クロス層ランタイム推定による量子インターネットにおけるテレメトリベースサーバの選択
- Authors: Masaki Nagai, Hideaki Kawaguchi, Shin Nishio, Takahiko Satoh,
- Abstract要約: Quantum Internetは、クライアントが異種ネットワーク上のリモートサーバに量子ワークロードを委譲することを可能にする。
複数の層から粗いテレメトリを和らげてオンラインサーバ選択の保守的なランキングを得る軽量ランタイムスコアである$T_max$を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Quantum Internet will allow clients to delegate quantum workloads to remote servers over heterogeneous networks, but choosing the server that minimizes end-to-end execution time is difficult because server processing, feedforward classical communication, and entanglement distribution can overlap in protocol-dependent ways and shift the runtime bottleneck. We propose $T_{\max}$, a lightweight runtime score that sums coarse telemetry from multiple layers to obtain a conservative ranking for online server selection without calibrating weights for each deployment. Using NetSquid discrete-event simulations of a modified parameter-blind VQE (PB-VQE) workload, we evaluate $T_{\max}$ on pools of 10,000 heterogeneous candidates (selecting among up to 100 per decision) across crossover and bottleneck-dominated regimes, including temporal jitter scenarios and jobs with multiple shots. $T_{\max}$ achieves single-digit mean regret normalized by the oracle (below 10%) in both regimes and remains in the single-digit range under classical communication latency jitter for multi-shot jobs, while performance degrades for single-shot jobs under severe jitter. To connect performance to deployment planning, we derive an operating map based on requirements relating distance and entanglement rate requirements to protocol level counts, quantify how simple multiuser contention shifts the crossover, and use Sobol global sensitivity analysis to identify regime-dependent bottlenecks. These findings suggest that simple cross-layer telemetry can enable practical server selection while providing actionable provisioning guidance for emerging Quantum Internet services.
- Abstract（参考訳）: 量子インターネットにより、クライアントは異種ネットワーク上のリモートサーバに量子ワークロードを委譲できるが、サーバ処理、フィードフォワード古典通信、絡み合い分布がプロトコル依存の方法で重複し、ランタイムボトルネックをシフトするため、エンドツーエンドの実行時間を最小限にするサーバを選択することは難しい。
複数の層から粗いテレメトリを和らげた軽量ランタイムスコアである$T_{\max}$を提案し、デプロイ毎に重みを調整せずにオンラインサーバ選択の保守的なランキングを得る。
PB-VQE (Modified parameter-blind VQE) ワークロードのNetSquid離散イベントシミュレーションを用いて、時間的ジッタシナリオや複数ショットのジョブを含むクロスオーバーおよびボトルネックを支配下にある1万の異種候補(決定毎に100まで選択)のプール上で、$T_{\max}$を評価する。
T_{\max}$は、両方のレシスタンスにおけるオラクル(10%以下)によって正規化され、マルチショットジョブの古典的な通信遅延ジッタの下ではシングル桁の範囲に留まり、シングルショットジョブのパフォーマンスは深刻なジッタで低下する。
デプロイメント計画に性能を関連付けるために,プロトコルレベル数に対する距離と絡み合い率の要求に基づいて,運用マップを導出し,マルチユーザ競合がクロスオーバーをいかに簡単にシフトするかを定量化し,Sobolのグローバル感度分析を用いて状況に依存したボトルネックを特定する。
これらの結果から, 簡易な層間テレメトリにより, 新規なQuantum Internetサービスのための実用的なプロビジョニングガイダンスを提供しながら, 実用的なサーバ選択が可能であることが示唆された。
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