Der Artikel beginnt mit einer Einführung in die Motivation für die Verwendung von Quantenkryptographie in 7G-Netzwerken und den damit verbundenen Herausforderungen. Anschließend wird ein Optimierungsrahmen für Quantennetzwerke präsentiert, der Hardwareunvollkommenheiten berücksichtigt. Dieser Rahmen umfasst a) die optimale Gestaltung von LEO-Satelliten-Netzwerken für Quantenkryptographie, b) ein Netzwerkkostenoptimierungsframework und c) die optimale Ressourcenzuweisung in Quantennetzwerken.
Im nächsten Abschnitt wird die Physik von Qubits detailliert behandelt, einschließlich der Eigenschaften von supraleitenden Qubits, Qubit-Gattern basierend auf Elektronenspins in gekoppelten Quantenpunkten, Qubit-Logik mit polarisierenden Strahlenteilern und Qubit-Gattern, die mit gefangenen Ionen realisiert werden.
Anschließend wird ein Überblick über Quantencomputer-Gatterbibliotheken gegeben, einschließlich der Tiefe von Quantenschaltkreisen, der exakten Minimierung von Quantenschaltkreisen und der Zerlegung von kontinuierlichen Variablen-Operationen in eine universelle Gatterbibliothek.
Der Abschnitt über Quantenspeicher behandelt integrierte lokale unitäre Operationen, Faktorisierung unitärer Operationen und Basis-Partitionierung.
Schließlich werden mehrere Implementierungsbeispiele für kontinuierliche Variable Quantenkryptographie-Systeme präsentiert, einschließlich der Berücksichtigung von Kanalunvollkommenheiten, der Modellierung von Transceiver-Komponenten, Protokollen und Rauschen sowie der Implementierung von Quantenkryptographie bei Terahertz-Frequenzen und Quantenempfängern.
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by Savo Glisic às arxiv.org 04-02-2024
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