Giải pháp phân tích, đánh giá mạng truyền thông lượng tử thông qua mô phỏng
DOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.IITE.2025.3-11Từ khóa:
Truyền thông lượng tử; BB84; E91; QuNetSim; Mô phỏng.Tóm tắt
Bài báo đề xuất một giải pháp toàn diện để phân tích và đánh giá hiệu năng của mạng truyền thông lượng tử thông qua việc sử dụng phần mềm mô phỏng mã nguồn mở QuNetSim. Phương pháp này cung cấp một cách tiếp cận linh hoạt và hiệu quả về chi phí để nghiên cứu các giao thức và tham số mạng trước khi triển khai phần cứng. Nội dung chính của bài báo tập trung vào việc mô hình hóa các yếu tố thực tế như suy hao kênh, nhiễu và các hành vi nghe lén. Nghiên cứu đã thực hiện các kịch bản mô phỏng chi tiết với giao thức BB84 và E91. Đặc biệt, một kịch bản mạng tổng quát, tích hợp bộ lặp lượng tử và viễn tải, đã được phân tích thông qua độ trung thực (Fidelity). Kết quả không chỉ khẳng định vai trò quan trọng của bộ lặp trong việc duy trì kết nối trên khoảng cách xa mà còn định lượng được mức độ suy giảm hiệu năng do suy hao kênh và nghe lén. Kết quả mô phỏng cũng chứng minh QuNetSim là một công cụ mạnh mẽ, giúp các nhà nghiên cứu dễ dàng xây dựng, kiểm tra và tối ưu hóa các mạng lượng tử phức tạp, thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ lý thuyết sang thực tiễn.
Tài liệu tham khảo
[1]. Quantum Open Source Foundation (QOSF). "Project list", https://qosf.org/project_list/.
[2]. "QuNetSim – Quantum Network Simulator", https://tqsd.github.io/QuNetSim/index.html.
[3]. Dahlberg, Axel, and Stephanie Wehner. "SimulaQron – A simulator for developing quantum internet software", Quantum Science and Technology, 4, 1, 015001, (2018).
[4]. Bartlett, Ben. "A distributed simulation framework for quantum networks and channels", arXiv preprint arXiv:1808.07047, (2018).
[5]. Quantum Flagship. "Quantum Repeaters – Quantum Technology", https://qt.eu/quantum-principles/communication/quantum-repeaters.
[6]. Ekert, Artur K. "Quantum cryptography based on Bell’s theorem", Physical Review Letters, 67, 6, 661–663, (1991).
[7]. Nielsen, Michael A., and Isaac L. Chuang. "Quantum Computation and Quantum Information", Cambridge University Press, (2000). DOI: 10.1017/CBO9780511976667. ISBN 978-0521635035.
[8]. Bennett, C. H., and Brassard, G. "Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing", Proceedings of the International Conference on Computers, Systems & Signal Processing, Bangalore, India, Vol. 1, 175–179, (1984).
