سویچینگ کوانتومی یکی از مباحث نوظهور در عرصه نانو فناوری می¬باشد که استفاده از این فناوری برای پیاده¬سازی شبکه¬های کوانتومی، جای بررسی و مطالعه بسیاری دارد. در این پایان¬نامه، علاوه بر آنالیز راهگزین¬های کوانتومی 2×2 و 4×4، مدل¬سازی کوانتومی شبکه¬های میان ارتباطی چند¬سطحی نیز مورد بررسی قرار گرفته شده است. با در نظر داشتن این نکات در ادامه این تحقیق تلاش بر این بوده که با استفاده از ویژگی¬ های خاص داده¬های کوانتومی، شبکه سویچینگ کوانتومی را به گونه¬ای بهینه¬سازی کنیم که علاوه بر عملکرد مناسب¬تر نسبت به شبکه¬های موجود، هزینه و تاخیر شبکه نیز کاهش یابد که در این تحقیق ما در جهت بهبود شبکه، از ساختار شبکه¬های کوانتومی با راهگزین¬های بدون انسداد 4×4 که به لحاظ بهبود سنتز مدار و کاهش هزینه مدار وضعیت بهتری نسبت به ساختار شبکه¬های کوانتومی با راهگزین¬های 2×2 مطرح شده در کار¬های قبلی دارند ارائه نموده ایم، که در این راستا طراحی و مسیر¬دهی شبکه¬های زیر مجموعه دلتا، با استفاده از راهگزین کوانتومی بدون انسداد 4×4 انجام شده است و همچنین به مقایسه شبکه¬های میان ارتباطی پروانه¬ای یک¬سویه و دوسویه با راهگزین های¬کوانتومی 2×2 و4×4 از لحاظ تعدادگیت، هزینه شبکه، تاخیر و... پرداخته شده است.