論文の概要: QNETSIM for memory assisted design of satellite and hybrid quantum networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.37204v1
- Date: Tue, 27 Oct 2026 13:23:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-28 21:04:31.636206
- Title: QNETSIM for memory assisted design of satellite and hybrid quantum networks
- Title(参考訳): 衛星とハイブリッド量子ネットワークのメモリ支援設計のためのQNETSIM
- Abstract要約: 宇宙ベースの量子情報ネットワークは、軌道力学、確率的量子演算、古典的な調整を捉えるツールを必要とする。
衛星およびハイブリッド宇宙空間量子ネットワークの設計と性能評価のためのモジュール型離散イベントシミュレータQNETSIMを紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 32.075057953859435
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Space-based quantum information networks require simulation tools that capture orbital dynamics, probabilistic quantum operations, and classical coordination. We introduce QNETSIM, a modular discrete-event simulator for the design and performance evaluation of satellite and hybrid space-ground quantum networks. The framework integrates orbital geometry, free-space optical and fiber channels, quantum memories, entanglement generation, and Bell-state measurements within a common event-driven architecture. Physical models account for optical loss, atmospheric turbulence, detector imperfections, finite memory capacity, and storage-induced decoherence. Space-time routing and segmented nesting support entanglement distribution across changing topologies, while a software-defined control plane coordinates generation, storage, and swapping. Configurable scenarios encompass onboard repeaters, satellite constellations, ground-based repeaters, and direct satellite distribution. Through explicit interfaces between physical models, network protocols, and orchestration, QNETSIM links component characteristics and operational policies to entanglement fidelity, throughput, latency, availability, and memory utilization, enabling systematic exploration of architectural and resource-management trade-offs in future space-based quantum information networks.
- Abstract(参考訳): 宇宙ベースの量子情報ネットワークは、軌道力学、確率的量子演算、古典的な調整を捉えるシミュレーションツールを必要とする。
衛星およびハイブリッド宇宙空間量子ネットワークの設計と性能評価のためのモジュール型離散イベントシミュレータQNETSIMを紹介する。
このフレームワークは、軌道幾何学、自由空間光学およびファイバーチャネル、量子メモリ、絡み合い発生、ベル状態の測定を共通のイベント駆動アーキテクチャに統合する。
物理モデルは、光学的損失、大気の乱流、検出器の不完全性、有限メモリ容量、ストレージによるデコヒーレンスを考慮に入れている。
時空ルーティングとセグメントネストは、変化するトポロジをまたいだ絡み合いの分布をサポートし、ソフトウェア定義のコントロールプレーンは、生成、ストレージ、スワップをコーディネートする。
構成可能なシナリオは、搭載されたリピータ、衛星コンステレーション、地上ベースのリピータ、直接衛星分布を含む。
物理モデル、ネットワークプロトコル、オーケストレーションの明示的なインターフェースを通じて、QNETSIMはコンポーネントの特性と運用ポリシーを結合し、将来宇宙ベースの量子情報ネットワークにおけるアーキテクチャとリソース管理のトレードオフを体系的に調査することを可能にする。
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