Un réseau de communications quantiques (QCN), constitutif de l’Internet quantique, est aussi représenté parfois par un graphe non orienté G = (V, E) comprenant deux ensembles (voir la figure 4.1 b) :
✓ l’ensemble V contenant les sommets (vertices) du graphe, c’est-à-dire les nœuds {ni } du réseau ;
✓ l’ensemble E contenant les arêtes (edges), chacune étant associée à un couple (ni, nj) ou une paire {ni, nj } de sommets (ni, nj ∈ V ).Chaque nœud ni possède ou non des mémoires quantiques (constituées par exemple de systèmes à atomes froids). Deux nœuds ni et nj sont reliés par une arête (ni, nj) ∈ E s’il existe un canal ou un lien quantiqueij entre eux ( comme canal de transmission avec bruit : Noisy).
En simulant chaque canalij avec un état de ressources |ψij> (une ou plusieurs paires intriquées), nous simulons l’ensemble du réseau QCN par un ensemble d’états de ressources intriquées |ψQCN> = {|ψij>, i, j ∈ [1, |V|].
Ici, chaque arêteij ∈ E est un canal optique avec bruit et donc avec pertes ; sa longueur est Lij (en kilomètres) et sa transmissivité ηij est proportionnelle à eαLij. Dans d’autres réseaux QCN, certaines arêtes sont des liaisons par satellite dans l’espace libre (ce que nous ne considérons pas ici, sans que cela ne nuise aucunement aux propos).
Ci-dessous sont données deux façons par exemple de représenter le graphe de la figure 4.1Ce chapitre propose de décrire les différents types de nœuds quantiques ni d’un réseau QCN.
Pour commencer, un nœud hôte quantique est l’ordinateur ou la plateforme quantique à partir de laquelle un utilisateur (A comme Alice, B comme Bob…) agit ou l’application utilisatrice (une distribution quantique de clés) s’exécute…