近日，中国科大网络空间安全学院和陆军院士工作室李忠辉博士为第一作者、薛开平教授为通讯作者的量子网络综述论文“Entanglement-Assisted Quantum Networks: Mechanics, Enabling Technologies, Challenges, and Research Directions”在通信领域知名期刊《IEEE Communications Surveys and Tutorials》在线发表。

纠缠辅助的量子网络将是支撑未来量子信息科技发展的重要基础设施平台，它遵循量子力学原理，利用基于纠缠特性的量子使能技术和网络设计实现大规模量子节点间的互连互通和纠缠资源并行处理，有望支撑各类突破性量子应用，例如分布式量子计算和量子测量等。然而，学术界对于纠缠辅助的量子网络的未来发展路线与方向仍处于探索阶段，尚未达成广泛性共识。

该工作首次构建了纠缠辅助的量子网络的知识图谱（如图1所示），从量子力学基础原理、纠缠使能的量子技术、网络组件、网络设计、量子应用等多个角度对纠缠辅助的量子网络这一前沿性研究领域进行了深刻且全面的描述，具体分析了该领域所面临的关键技术挑战，并清晰地指出了该领域在网络设计方面的未来研究方向，对于未来量子互联网的构建与发展具有重要意义和深远影响。

图1 纠缠辅助的量子网络知识图谱

该项研究得到安徽省量子通信与量子计算机重大项目引导性项目（AHY150300）、科技部科技创新2030重大项目（2021ZD0301301），以及中国科学院青年创新促进会优秀会员支持项目（Y202093）的资助。

近年来，薛开平教授课题组致力于量子互联网体系架构和量子网络关键技术的理论研究和和技术开发，取得了一系列阶段性研究成果，目前已经在通信及网络领域国际权威期刊IEEE/ACM ToN、IEEE TCOM、IEEE TNSM、IEEE TNSE、IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE、IEEE NETWORK等发表近20篇高质量科研论文。此外，针对量子网络部署代价高昂、性能受限等实际问题，团队独立开发了基于离散事件调度的系统级量子网络仿真平台SimQN，可以支撑相关研究方案在大规模广域、异构、高并发等复杂网络场景下的功能验证和性能评估。目前，该平台已在国际著名网站Github上进行开源（https://qnlab-ustc.com/projects/simqn/），受到了国内外相关领域研究者的广泛关注。

论文链接：https://doi.org/10.1109/COMST.2023.3294240

（网络空间安全学院，科研部）