: Lisa Teresa Weinbrenner
: Charakterisierung von Wartezeiten in verschiedenen Modellen von Quantennetzwerken
: Springer Spektrum
: 9783658432676
: 1
: CHF 34.60
:
: Theoretische Physik
: German
: 91
: Wasserzeichen/DRM
: PC/MAC/eReader/Tablet
: PDF
Quantennetzwe ke ermöglichen ähnlich wie klassische Kommunikationsnetzwerke, wie zum Beispiel das Internet, eine Verbindung zwischen potentiell weit entfernten Nutzern. Zu diesem Zweck werden verschränkte Quantenzustände über die einzelnen Verbindungen verteilt und können beispielsweise zur beweisbar sicheren Kommunikation mittels Quantenkryptographie genutzt werden. Quantennetzwerke bestehen aus vielen verschiedenen probabilistischen Bausteinen: Sowohl die Erzeugung verschränkter Zustände als auch deren Übertragung zwischen unterschiedlichen Netzwerkknoten und die Verbindung benachbarter Links entsprechen unterschiedlichen stochastischen Prozessen. In dem vorliegenden Buch werden verschiedene Modellierungsmöglichkeiten dieser Prozesse vorgestellt und verglichen. Das Ziel ist dabei jeweils die Berechnung der Wartezeit bis zur Erzeugung einer Ende-zu-Ende-Verbindung zwischen den Kommunikationspartnern.
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Lisa Weinbrenner hat an der Universität Siegen Physik und Mathematik studiert und ihre Masterarbeit im Bereich der Quanteninformation absolviert. Derzeit forscht sie am Lehrstuhl für Theoretische Quantenoptik bei Prof. Dr. Otfried Gühne und untersucht Quantenzustände auf superadditive Eigenschaften.
Inhaltsverzeichnis6
1 Einleitung8
2 Einführung und Grundlagen zu Netzwerken11
2.1 Quantenmechanische Zustände und Verschränkung11
2.1.1 Zusammengesetzte Systeme und Verschränkung13
2.2 Netzwerke19
2.2.1 Das Repeater-Protokoll19
2.2.2 Grundbegriffe20
2.2.3 Verschiedene Modelle21
3 Stochastische Grundlagen25
3.1 Grundbegriffe der Stochastik25
3.2 Die geometrische Verteilung28
3.3 Die Exponentialverteilung36
3.4 Grundaussagen über Netzwerke38
3.4.1 Der Zusammenhang zwischen T und Z38
3.4.2 Allgemeine Schranken für die Wartezeit41
4 Wartezeit bei einer festen Speicherdauer43
4.1 Wartezeit für zwei Verbindungen43
4.1.1 Zwei Links, unendliche Speicherdauer: eine alternative Herleitung43
4.1.2 Zwei Links, beliebige Speicherdauer44
4.2 Wartezeit für beliebig viele Verbindungen49
5 Wartezeit bei einer probabilistischen Speicherdauer56
5.1 Markowketten56
5.2 Probabilistischer Quantenspeicher59
6 Wartezeit bei Multiplexverfahren68
6.1 Tensortrains - mathematische Grundlagen68
6.1.1 Tensortrain-Format70
6.1.2 Der ALS-Algorithmus71
6.2 Chemische Reaktionsnetzwerke74
6.2.1 Grundbegriffe in CRN74
6.2.2 CRN mit Tensoren76
6.2.3 Das implizite Eulerverfahren78
6.3 Berechnungen mit Tensortrains80
7 Zusammenfassung88
A Literaturverzeichnis90