6. Quantenkommunikationsnetze: Entwurf und Simulation

Nach der Beschreibung spezifischer Forschungsbereiche der angewandten Quantenmechanik, wie der Quanteninformationstheorie, der Quantenfehlerkorrektur und des Quantencomputers, werden in diesem Kapitel diese Ergebnisse genutzt und in den größeren Zusammenhang von Quantenkommunikationsnetzen gestellt. Solche Netze erfordern den Einsatz sogenannter Quanten-Repeater, die aus Quanten- und klassischer Hardware bestehen und Quantendestillation und -speicherung durchführen. Als Nächstes werden die Rolle und die Eigenschaften der Verschränkungserzeugung und -verteilung erläutert, mit einer spezifischen Beschreibung des Verschränkungsaustauschs und der Quantennetzcodierung. Die Diskussion über Quantenkommunikationsnetze endet mit einer Darstellung der Quantentheorie der Mehrfachzugriffskanäle und ihrer Beziehung zur Quantenspieltheorie. Schließlich wird das Problem der Simulation und Evaluierung von Quantenkommunikationsnetzen mit Hilfe von Simulatoren auf der Grundlage klassischer Hardware und Software behandelt. Darüber hinaus werden in diesem Kapitel die wichtigsten derzeit verfügbaren Simulatoren, ihre Eigenschaften sowie ihre Vor- und Nachteile aufgeführt.