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未来的量子网络将是混合结构，由复杂的量子中继器架构构成，这些中继器通过描述各种物理域的量子通道相互连接；主要是光纤和自由空间链路。在这种混合设置中，必须仔细考虑网络子结构内通道质量之间的相互作用，这对于确保高速率端到端量子通信至关重要。在这项工作中，我们结合点对点自由空间通道容量和端到端量子网络容量理论的最新进展，以开发用于研究混合自由空间量子网络的关键工具。在指定大气和太空量子通道的范围之前，我们提出了一种研究任意混合量子网络容量的通用形式。然后，我们介绍了一类模块化量子网络架构，它为混合量子网络提供了一个现实且易于分析的框架。通过考虑物理驱动、高度连接的模块化结构，我们能够理想化网络性能并得出保证最佳性能的通道条件。这使我们能够揭示实现与距离无关的速率的关键特性，因此端到端容量不依赖于用户之间的物理分离。我们的分析方法阐明了未来基于卫星的全球量子互联网以及混合有线/无线城域量子网络的关键基础设施需求。
混合量子网络的端到端容量
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