論文の概要: Towards Quantum Network Performance Metrics: Challenges and Demonstration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.05642v1
• Date: Mon, 06 Jul 2026 21:10:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-08 21:24:51.329231
• Title: Towards Quantum Network Performance Metrics: Challenges and Demonstration
• Title（参考訳）: 量子ネットワークパフォーマンスメトリクスへの挑戦と実証
• Authors: Mohamed Shaban, Mariam Kiran, Muhammad Ismail,
• Abstract要約: 本稿では,性能指標を用いた量子ネットワークのための構造化監視フレームワークを提案する。 これらの測定により、リアルタイムの可観測性、ベンチマーク、制御が可能になる。 オークリッジ国立研究所の量子ネットワークインフラと統合された非侵襲型環境モニタリングシステムを実装した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.175834076112903
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: As quantum networks move toward practical deployment, standardized performance monitoring becomes essential. This article proposes a structured monitoring framework for quantum networks with performance metrics, including quality (e.g., entanglement fidelity, QBER, loss, dark count rate), throughput and latency (e.g., entanglement rate, waiting time), timing (e.g., coincidence window, production and coincidence jitter), and exogenous factors (e.g., temperature, humidity, vibrations). These measurements enable real-time observability, benchmarking, and control, supporting use cases such as fault diagnosis, adaptive timing, and entanglement routing. Additionally, we implement a non-invasive prototype environmental monitoring system integrated with the quantum network infrastructure at Oak Ridge National Laboratory, demonstrating practical feasibility of live data collection and alert generation. Furthermore, we discuss the challenges of real-time monitoring and the trade-offs between observability and system performance. This work establishes a foundation for developing advanced quantum network monitoring systems and lays the groundwork for future autonomous control and quantum software-defined networking.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークが実用化に向けて進むにつれ、標準化されたパフォーマンス監視が不可欠である。 本稿では、品質(例えば、エンタングルメント忠実度、QBER、損失、ダークカウント率)、スループットとレイテンシ(例えば、エンタングルメント率、待ち時間)、タイミング(例えば、偶然ウィンドウ、プロダクションおよび偶然ジッタ)、外因性要因(例えば、温度、湿度、振動)を含むパフォーマンス指標を持つ量子ネットワークのための構造化監視フレームワークを提案する。 これらの測定により、リアルタイムの可観測性、ベンチマーク、制御が可能になり、障害診断、適応タイミング、絡み合いルーティングなどのユースケースをサポートする。 さらに、オークリッジ国立研究所の量子ネットワークインフラと統合された非侵襲的なプロトタイプ環境監視システムを実装し、ライブデータ収集とアラート生成の実現可能性を実証した。 さらに,リアルタイムモニタリングの課題と可観測性とシステム性能のトレードオフについても論じる。 この研究は、先進的な量子ネットワーク監視システムの開発の基礎を確立し、将来の自律制御と量子ソフトウェア定義ネットワークの基礎となる。

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