مسیریابی در شبکه های کلیدزنی کوانتومی

تئوری اطلاعات کوانتومی افقی تازه از تحقیقات بشری است. هدف اصلی تحقیقات انجام گرفته در این حوزه آن است که از خواص اساسی سیستم های کوانتومی همچون توازی و درهم تنیدگی برای حل مشکلات موجود در سیستم های کلاسیکی استفاده نماید. نتایج حاصل از تحقیقات اولیه انجام شده به صورت الگوریتم هایی ارائه شده است که توانایی رفع مشکلات کلاسیکی را دارد. ایجاد سیستم های کوانتومی نیازمند وجود بستر هایی برای انتقال اطلاعات کوانتومی مابین اجزای پخش شده است؛ روش های مختلفی برای ساخت مفتول کوانتومی ارائه شده است. در ساخت این مفتول ها از روش هایی همچون انتقال اطلاعات از راه دور و همچنین مبادله کوانتومی استفاده می شود. برای اینکه منبع کوانتومی بتوانند باهم در ارتباط کامل باشند، به تعداد مفتول هایی از مرتبه نیاز است؛ برای حل مشکل موجود از شبکه های کلیدزنی کوانتومی استفاده می شود. شبکه های کلیدزنی کوانتومی مشابه شبکه های کلیدزنی کلاسیکی هستند که به منظور انتقال داده های کوانتومی بکار می روند. هدف از ارائه این شبکه ها، استفاده از ویزگی های منحصربفرد دنیای مکانیک کوانتومی برای غلبه بر محدودیت های موجود در شبکه های کلاسیکی می باشد. در این پایاننامه الگوریتمی برای انجام فرآیند مسریابی در شبکه های کلیدزنی بنس و بیس لاین ارائه می شود که ایده اصلی آن از کد های گرافیکی (ldpc کد) گرفته شده است. بر پایه این الگوریتم، کد های متلب متناظر به منظور انجام فرآیند مسیریابی در شبکه های و بنس نوشته شده است. این کد ها توانایی یافتن تمامی مسیرهای ممکن برای تحقق نگاشت ورودی داده شده را دارد. در ادامه الگوریتمی کلی برای انجام فرآیند مسیریابی در شبکه بیس لاین ارائه و کد متلب متناظر نیز ارائه شده است. این کد برای نگاشت های غیرمسدود مسیرهای ممکن را در مدت زمانی از مرتبه مشخص کرده و در حالت مسدود با ارائه یک راهکار پیشنهادی بر محدویت مسدود بودن شبکه غلبه می کند. در ادامه برای شبکه های کلیدزنی بنس و بیس لاین معادل کوانتومی ارائه می شود. شبکه های ارائه شده به منظور انجام فرآیند مسیریابی برای داده های کوانتومی (کیوبیت ها و بسته های کوانتومی) بکار می روند.