L'Internet quantique
Existe au format livre et ebook
Présentation du livre
Tout réseau de communications, qu’il soit local ou global, devra faire face, au XXIe siècle, à de nouveaux défis :
- la croissance exponentielle du volume d’informations à transmettre et à stocker ;
- le besoin de remplacer l’intervention humaine par un réseau intelligent, auto-organisé pour la gestion de sa complexité et la prise de décision ;
- le besoin de protéger les données contre tout type d’attaque ;
- le besoin d’intégrer des algorithmes plus complexes, permettant de simuler le comportement quantique d’un système.
Les applications de la seconde révolution quantique promettent de répondre à ces défis : ordinateurs aux capacités de calcul surpuissantes, croissance des volumes de stockage, cryptographie quantique notamment.
L’Internet quantique ne remplacera pas l’Internet actuel : il viendra s’imbriquer en son sein, diffusant des qubits porteurs d’informations quantiques.
Après avoir introduit les notions indispensables de physique et d’informatique quantiques, ce livre développe le fonctionnement du futur réseau de nuds quantiques et les problématiques théoriques et industrielles auxquelles les opérateurs de l’Internet quantique devront faire face.
Sommaire de l'ouvrage
Quelques notions de physique quantique. Fonction d'onde et superposition. Superposition ou décohérence. Observable et mesure. États mixtes ou purs.
Informatique quantique. Les éléments quantiques d’information ou qubits. Incertitude et entropie quantique. Codage de l’information quantique. Mesure Quantique. Calcul Quantique (Quantum Computing). Communications quantiques.
Internet quantique : quels besoins ? Sécurisation des communications par distribution quantique de clés (QKD). Calculs quantiques distribués, plus ou moins aveugles. Détection quantique, améliorée de fonctionnalités en réseau. Définition et développement de l’Internet quantique. Les programmes quantiques de par le monde.
Les nœuds d'un réseau Internet quantique. Nœud hôte ou utilisateur. Source d’intrication. Mémoire Quantique (MQ). Détecteurs photoniques et instruments de mesure. Répéteurs/Routeurs Quantiques. Horloges et Synchronisation. Orchestrateur/serveur central. Plateformes quantiques.
Architecture en couches de service. La couche physique : des canaux quantiques interconnectant les noeuds. La couche de liaison quantique : l’intrication. Couche réseau : des protocoles de routage de l’intrication. Couche transport : un protocole qTCP ? La couche applicative et ses qubits utilisateurs.
Protocoles de routage de l'intrication quantique. Cadre général pour les comparaisons. Protocoles Simple Liaison, Simple Chemin (type I). Protocoles Simple Liaison, Multiples Chemins (type II). Protocoles Multi-Liaisons, Multi-Chemins bidirectionnels (type III). Protocoles garantissant la fidélité (type IV). Protocoles de type (V). Outils de simulation des protocoles de communications quantiques.
Des réseaux au banc d'essai. Réseaux universitaires sur financement étatique. Réseaux gouvernementaux. Réseaux commerciaux.
Conclusions et perspectives.
Bibliographie.
Index.
