Dans cette thèse, nous analysons le problème de l'ordonnancement pour les réseaux quantiques. Dans un réseau quantique, le problème de l'ordonnancement consiste à choisir les opérations d'échange d'intrication à effectuer pour répondre au mieux aux demandes des utilisateurs. Ce choix peut être effectué selon divers critères (par exemple, garantir un service égal pour tous les utilisateurs ou donner la priorité à certaines applications critiques, gérer correctement les pics de charge et les pannes de nœuds, adopter des algorithmes euristiques ou basés sur l'optimisation...), ce qui justifie la nécessité d'une méthode permettant de comparer différentes solutions et de choisir la plus appropriée.
Nous présentons ici un cadre conceptuel permettant de formuler mathématiquement le problème de l'ordonnancement sur les réseaux quantiques et d'évaluer les solutions possibles dans divers environnements. Notre cadre permet de comparer les politiques générales d'ordonnancement quantique sur des réseaux quantiques multicommodités arbitraires avec pertes. En tirant parti de ce cadre, nous appliquons la Minimisation de la Dérive de Lyapunov (technique standard des réseaux classiques) pour dériver une nouvelle classe de politiques d'ordonnancement basées sur l'optimisation quadratique, que nous analysons et comparons ensuite à une classe linéaire plus simple, inspirée du *Max-Weight*, afin de quantifier la perte de performance due à la simplification. Nous commençons notre deuxième chapitre par un aperçu des outils de simulation quantique à fibre optique existants. Le reste du chapitre est consacré au développement de plusieurs extensions de QuISP, un simulateur de réseau quantique établi axé sur la scalabilité et la précision dans la modélisation de l'infrastructure de communication classique qui sous-tend chaque réseau quantique.
Nous documentons le développement de nos extensions permettant de simuler des liaisons satellitaires et des connexions multiples dans QuISP, en rendant compte des extensions actuellement fonctionnelles (liaisons en espace libre et terminage de connexion) et de celles encore en cours de développement (multiplexage réseau). Étant donné qu'il est probable qu'un futur réseau quantique à l'échelle mondiale intègre des interconnexions satellitaires, nous consacrons un chapitre à l'étude des liaisons satellitaires quantiques. Nous dérivons un modèle analytique pour les taux de distribution d'intrication pour les liaisons satellites-sol et sol-satellite-sol et discutons différentes politiques d'allocation de mémoire quantique pour le cas des liaisons doubles. Nos résultats montrent que la latence de la communication classique est un facteur limitant majeur pour la communication par satellite, et que les effets des limites physiques supérieures telles que la vitesse de la lumière doivent être pris en compte lors de la conception des liaisons quantiques, ce qui limite les débits atteignables à quelques dizaines de kHz. Nous étudions également la question de la latence différentielle, un effet de type Doppler causé par le déplacement des nœuds satellites qui modifie le timing des photons entrants et ajoute une autre limite supérieure au taux de génération.
Nous concluons la thèse en résumant nos conclusions et en soulignant les défis qui restent à relever afin d'étudier le problème de l’ordonnancement quantique sur les réseaux quantiques à grande échelle par fibre optique et satellite.