Introduction to Quantum Networks

Worum geht's

Du lernst Grundlagen der Quantenkommunikation und wie verschränkte Teilchenpaare als Ressource in Kommunikationsnetzwerken genutzt werden können. Am Ende kannst du theoretische Modelle und praktische Übungen mit dem Python-basierten Netzwerksimulator QuNetSim einsetzen, um TCP/IP-Netzwerke mit Quantenkommunikation zu analysieren und zu optimieren.

Was du danach kannst

• Mathematische Darstellung von Qubits und Grundpostulate der Quantenmechanik
• Grundlegende Effekte der Quanteninformationstheorie (z. B. Superdense Coding, Teleportation)
• Sicherheitsprotokoll BB84 und Graph States
• Entanglement Routing und verschränkungsassistierte Reduktion von Interferenz
• Zusammenhänge zwischen Quantenkommunikationseffekten und TCP/IP-Netzwerkstruktur
• Anwendung des Netzwerksimulators QuNetSim zur Umsetzung und Simulation von Protokollen
• Analyse von Kommunikationssystemen auf potentiellen Nutzen von Quantenkommunikation

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen
• ÜbungVertiefung durch Aufgaben, Rechenbeispiele und Demonstration von Algorithmen in QuNetSim

Lehrmethode

• Tafelvortrag/PräsentationEinführung und Entwicklung der Vorlesungsinhalte
• Aufgaben und RechenbeispieleVertiefung des Stoffes und Übung im Lösen konkreter Probleme
• QuNetSim-Demonstrationen (Beamer) und Python-Programmierung in ÜbungenVeranschaulichung und praktische Umsetzung von Algorithmen