اعلام جامعة بابل | بروتوكول مقترح للشبكة الكمية يعتمد على مقاييس التوجيه الكلاسيكية والكمية

بروتوكول مقترح للشبكة الكمية يعتمد على مقاييس التوجيه الكلاسيكية والكمية

نشر بواسطة : ضحى فاضل عباس

تاريخ الخبر : 28/10/2022 49:01:12 PM

عدد المشاهدات : 362

ناقشت طالبة الماجستير (شهد احمد حسين ) وعلى قاعة المؤتمرات في كلية تكنولوجيا المعلومات وفي يوم الاحد المصادف 9/25
وكان موضوعها حول الشبكات الكمومية - الإنترنت الكمي - هي مستقبل الإنترنت مع المهمة الأساسية المتمثلة في توصيل المعلومات بين أجزاء الشبكة بطريقة آمنة وسريعة. ومع ذلك ، تعد خوارزميات توجيه الشبكة الكمومية مجالًا جديدًا للدراسة وتظهر المزيد من الدراسات واحدة تلو الأخرى. ومع ذلك ، فإن تحديد أفضل مسار بين المرسل والمستقبل لمسافة طويلة وعبر عدة قفزات يمثل تحديًا ، نظرًا لمحدودية الموارد في الشبكة.
وفقًا لذلك ، تتمثل المهمة الأولى لهذه الأطروحة في تصميم وتنفيذ محاكي شبكة كمومية مخصص بواجهة مستخدم رسومية تمكن من تصميم وتنفيذ شبكة كمومية بشكل تفاعلي باستخدام لغة برمجة Python. بينما تتعلق المهمة الثانية بالتوجيه في شبكة كمومية ، حيث يتم تشكيل خوارزمية توجيه بناءً على مقياس هجين لمعدل النجاح ، وهو مقياس شائع في بروتوكولات التوجيه للشبكات الكمية ، يتم حسابه بواسطة نموذج رياضي مقترح يعتمد على نظام موثوقية ، بالإضافة إلى مقياس توجيه بروتوكول تقليدي. علاوة على ذلك ، فإن تنفيذ البروتوكول المقترح داخل المحاكي الذي يتم بناؤه واختبار هذا البروتوكول هو المهمة الثالثة لهذه الأطروحة.
نتيجة لهذا العمل ، تم بناء جهاز محاكاة قادر على محاكاة سلوك جهاز إعادة الإرسال الكمي. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتيح تصميم شبكة مخصصة وفقًا لمتطلبات العمل. وكذلك امكانية التحكم في الشبكة بعد تصميمها وتنفيذها داخل جهاز المحاكاة.
علاوة على ذلك ، تم حساب معدل نجاح إنشاء ارتباط كمي (التشابك الكمي) بين المصدر والوجهة من خلال أي مسار مادي في الشبكة باستخدام النموذج الرياضي المقترح.
بالإضافة إلى ذلك ، تم اختبار خوارزمية التوجيه المقترحة ، والتي تعتمد على المقياس الهجين لكل من معدل نجاح التشابك وعدد القفزات داخل المسار في محاكي كمي على شبكات ذات أحجام وطوبولوجيا مختلفة. أخيرًا ، تم تقييم أداء كل من المحاكي والبروتوكول المقترح. بلغ احتمال أفضل مسار في الشبكة حوالي (96?) ، بينما بلغ معدل عدد القفزات في المسار المختار (2). كما أن عتبة معدل نجاح إنشاء الارتباط الكمي بعد مبادلة التشابك كانت حوالي (80?). من ناحية أخرى ، كان وقت تنفيذ هذه الخوارزمية أقل بكثير من وقت فك الترابط في Qubits. وهكذا ، أعطت الخوارزمية إمكانية اختيار المسار الأمثل والحفاظ على موارد الشبكة. كذلك ، لا يتأثر البروتوكول المقترح بتغيير هيكل الشبكة. أخيرًا ، نجد أن تحديثات البروتوكول تحدث عند تغيير حالة أي ارتباط ، وبعد حدوث فك الترابط.