Összefonódás-csere alapú útvonaltervezés kvantumműholdas rendszerekhez

A kvantumszámítógépeknek nemcsak a kriptográfia, hanem az anyagtudomány és az orvostudomány területén is egyre nagyobb jelentősége van a kvantumalgoritmusok fejlődésének köszönhetően. A kvantumkommunikáció emiatt is egy kritikus terület, hiszen nemcsak egy biztonságos kommunikációs csatornát biztosít, hanem lehetővé teszi a világ különböző részein lévő kvantum számitógépek számára az együttműködést. Kvantuminformáció megosztására a legtöbb esetben fotonokat használunk. A fotonokat két féle közegen tudjuk közvetíteni: üvegszálon vagy szabadtéren keresztül. A szabadtéri kvantumkommunikáció eseténen műholdak bevonásával nagyobb területet is le lehet fedni, mint üvegszál használatával.

Az elmúlt években a legtöbb kutatásban, amely kvantumműholdas hálózattokat használt, mint közvetítő hálózat, két dolog volt közös. Először is az optikai átvitel maximalizálása érdekében alacsony pályájú műholdakat használtak, másrészt a földi állomások között pedig folytonos kapcsolatot biztosítottak. Az alacsony pályamagasság és a folytonos kapcsolat fenntartása érdekében több száz műholdra vagy speciális, magasabb pályán keringő támogató műholdakra van szükség. A szükséges technológia kifejlesztésének költségeit nem számítva az egyik legnagyobb költséget egy ilyen rendszer esetén a műholdak felküldése és fenntartása jelentené. Ezért fontos ezen műholdak számának minimalizálása, viszont azzal csökken az átviteli ablakok száma is, így egy folytonos kapcsolat már nem fentartható.

A kutatásunk során létrehoztunk egy új útvonalkereső algoritmust mely segítségével minimális számú műholdakkal is elérhető a teljes lefedettség. A kvantumösszefonódás-csere tulajdonságainak köszönhetően nem kellet időben egymást követniük a különböző útvonal részeknek. Az egyik fő célunk egy olyan algoritmus létrehozása volt mely segítségével lecsökken a teljes lefedettséghez szükséges műholdak száma.

szerző

• 
  Mihály András
  Mérnök informatikus szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Bacsárdi László
  egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

helyezés