Create Cortex/deployment/quantum_network.py

Cortex/deployment/quantum_network.py

@@ -0,0 +1,919 @@
+import asyncio
+import aiohttp
+from typing import Dict, List, Any, Optional, Tuple
+import logging
+from dataclasses import dataclass
+from enum import Enum
+import hashlib
+import random
+import time
+
+class QuantumConnectionType(Enum):
+    """Types de connexion quantique"""
+    BELL_PAIR = "bell_pair"
+    GHZ_STATE = "ghz_state"
+    CLUSTER_STATE = "cluster_state"
+    QUANTUM_INTERNET = "quantum_internet"
+
+class NetworkTopology(Enum):
+    """Topologies de réseau quantique"""
+    STAR = "star"
+    MESH = "mesh"
+    RING = "ring"
+    HYBRID = "hybrid"
+    QUANTUM_FULLY_CONNECTED = "quantum_fully_connected"
+
+@dataclass
+class QuantumNode:
+    """Nœud du réseau quantique"""
+    node_id: str
+    location: str
+    quantum_resources: Dict[str, Any]
+    connection_capacity: int
+    entangled_links: List[str]
+    latency: float
+    status: str = "active"
+
+@dataclass
+class QuantumChannel:
+    """Canal de communication quantique"""
+    channel_id: str
+    node_a: str
+    node_b: str
+    entanglement_fidelity: float
+    bandwidth: float
+    quantum_memory: bool
+    established_at: float
+
+class QuantumNetworkManager:
+    """
+    Gestionnaire de réseau quantique global
+    avec établissement automatique de liens intriqués
+    """
+    
+    def __init__(self):
+        self.logger = logging.getLogger("quantum_network")
+        self.quantum_nodes: Dict[str, QuantumNode] = {}
+        self.quantum_channels: Dict[str, QuantumChannel] = {}
+        self.entanglement_pairs: List[Tuple[str, str]] = []
+        self.network_topology = NetworkTopology.HYBRID
+        self.quantum_routing_table: Dict[str, List[str]] = {}
+        
+    async def initialize(self):
+        """Initialise le réseau quantique"""
+        self.logger.info("🌐 Initialisation du réseau quantique...")
+        
+        try:
+            await self._discover_quantum_nodes()
+            await self._establish_base_topology()
+            await self._calibrate_quantum_links()
+            await self._build_routing_table()
+            
+            self.logger.info("✅ Réseau quantique initialisé")
+            return True
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"❌ Erreur d'initialisation réseau quantique: {e}")
+            return False
+    
+    async def establish_quantum_connection(self, node_a: str, node_b: str, 
+                                        connection_type: QuantumConnectionType) -> QuantumChannel:
+        """Établit une connexion quantique entre deux nœuds"""
+        try:
+            if node_a not in self.quantum_nodes or node_b not in self.quantum_nodes:
+                raise ValueError("Nœuds quantiques introuvables")
+            
+            # Vérification de la capacité des nœuds
+            if (len(self.quantum_nodes[node_a].entangled_links) >= self.quantum_nodes[node_a].connection_capacity or
+                len(self.quantum_nodes[node_b].entangled_links) >= self.quantum_nodes[node_b].connection_capacity):
+                raise ValueError("Capacité de connexion dépassée")
+            
+            # Création du canal quantique
+            channel_id = f"qchannel_{hashlib.md5(f'{node_a}{node_b}{time.time()}'.encode()).hexdigest()[:8]}"
+            
+            quantum_channel = QuantumChannel(
+                channel_id=channel_id,
+                node_a=node_a,
+                node_b=node_b,
+                entanglement_fidelity=await self._calculate_entanglement_fidelity(node_a, node_b),
+                bandwidth=await self._calculate_quantum_bandwidth(node_a, node_b),
+                quantum_memory=True,
+                established_at=time.time()
+            )
+            
+            self.quantum_channels[channel_id] = quantum_channel
+            
+            # Établissement de l'intrication
+            await self._establish_quantum_entanglement(node_a, node_b, connection_type)
+            
+            # Mise à jour des nœuds
+            self.quantum_nodes[node_a].entangled_links.append(node_b)
+            self.quantum_nodes[node_b].entangled_links.append(node_a)
+            
+            # Mise à jour de la table de routage
+            await self._update_routing_table()
+            
+            self.logger.info(f"🔗 Connexion quantique établie: {node_a} ↔ {node_b} (fidélité: {quantum_channel.entanglement_fidelity:.3f})")
+            return quantum_channel
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"Erreur établissement connexion quantique: {e}")
+            raise
+    
+    async def create_quantum_network_topology(self, topology: NetworkTopology) -> bool:
+        """Crée une topologie de réseau quantique spécifique"""
+        try:
+            self.network_topology = topology
+            self.logger.info(f"🕸️ Création de la topologie {topology.value}...")
+            
+            if topology == NetworkTopology.STAR:
+                await self._create_star_topology()
+            elif topology == NetworkTopology.MESH:
+                await self._create_mesh_topology()
+            elif topology == NetworkTopology.RING:
+                await self._create_ring_topology()
+            elif topology == NetworkTopology.QUANTUM_FULLY_CONNECTED:
+                await self._create_fully_connected_topology()
+            elif topology == NetworkTopology.HYBRID:
+                await self._create_hybrid_topology()
+            
+            await self._update_routing_table()
+            self.logger.info(f"✅ Topologie {topology.value} créée avec {len(self.quantum_channels)} canaux")
+            return True
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"Erreur création topologie: {e}")
+            return False
+    
+    async def quantum_teleport_data(self, data: Any, source_node: str, target_node: str) -> Dict[str, Any]:
+        """Téléporte des données via le réseau quantique"""
+        try:
+            # Vérification de la connexion quantique
+            if not await self._check_quantum_connection(source_node, target_node):
+                self.logger.info(f"🔗 Établissement de connexion quantique pour téléportation...")
+                await self.establish_quantum_connection(source_node, target_node, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+            
+            # Préparation de l'état quantique
+            quantum_state = await self._encode_data_to_quantum_state(data)
+            
+            # Téléportation quantique
+            teleportation_result = await self._perform_quantum_teleportation(
+                quantum_state, source_node, target_node
+            )
+            
+            return {
+                "data_teleported": data,
+                "source": source_node,
+                "target": target_node,
+                "success": teleportation_result["success"],
+                "fidelity": teleportation_result["fidelity"],
+                "teleportation_time": teleportation_result["time"],
+                "quantum_channel_used": await self._find_quantum_channel(source_node, target_node)
+            }
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"Erreur téléportation quantique: {e}")
+            return {"error": str(e)}
+    
+    async def distribute_quantum_state(self, quantum_state: Dict[str, Any], 
+                                    target_nodes: List[str]) -> Dict[str, Any]:
+        """Distribue un état quantique à multiples nœuds"""
+        try:
+            distribution_results = {}
+            
+            for node in target_nodes:
+                if node not in self.quantum_nodes:
+                    self.logger.warning(f"⚠️ Nœud {node} non trouvé, ignoré")
+                    continue
+                    
+                result = await self._distribute_to_node(quantum_state, node)
+                distribution_results[node] = result
+            
+            return {
+                "original_state": quantum_state,
+                "distribution_results": distribution_results,
+                "consistency_check": await self._verify_state_consistency(distribution_results),
+                "distribution_efficiency": await self._calculate_distribution_efficiency(distribution_results)
+            }
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"Erreur distribution état quantique: {e}")
+            return {"error": str(e)}
+    
+    async def establish_global_entanglement(self) -> bool:
+        """Établit une intrication quantique globale"""
+        try:
+            node_ids = list(self.quantum_nodes.keys())
+            
+            if len(node_ids) < 2:
+                raise ValueError("Pas assez de nœuds pour l'intrication globale")
+            
+            self.logger.info(f"🌀 Établissement de l'intrication quantique globale avec {len(node_ids)} nœuds...")
+            
+            # Création d'un état GHZ global
+            await self._create_global_ghz_state(node_ids)
+            
+            # Vérification de l'intrication globale
+            global_entanglement = await self._verify_global_entanglement()
+            
+            if global_entanglement:
+                self.logger.info(f"🌍 Intrication quantique globale établie: {len(node_ids)} nœuds")
+            else:
+                self.logger.warning("⚠️ Intrication globale partielle seulement")
+            
+            return global_entanglement
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"Erreur intrication globale: {e}")
+            return False
+    
+    async def optimize_network_routing(self, data_type: str, priority: str = "latency") -> Dict[str, Any]:
+        """Optimise le routage sur le réseau quantique"""
+        try:
+            routing_strategy = await self._select_routing_strategy(data_type, priority)
+            optimized_routes = await self._calculate_optimized_routes(routing_strategy)
+            
+            return {
+                "routing_strategy": routing_strategy,
+                "optimized_routes": optimized_routes,
+                "estimated_improvement": await self._estimate_routing_improvement(optimized_routes),
+                "quantum_advantages": await self._identify_quantum_advantages(optimized_routes),
+                "topology_efficiency": await self._calculate_topology_efficiency()
+            }
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"Erreur optimisation routage: {e}")
+            return {"error": str(e)}
+    
+    async def add_quantum_node(self, node_id: str, location: str, resources: Dict[str, Any]) -> bool:
+        """Ajoute un nouveau nœud au réseau quantique"""
+        try:
+            if node_id in self.quantum_nodes:
+                self.logger.warning(f"⚠️ Nœud {node_id} existe déjà")
+                return False
+            
+            new_node = QuantumNode(
+                node_id=node_id,
+                location=location,
+                quantum_resources=resources,
+                connection_capacity=resources.get("max_connections", 10),
+                entangled_links=[],
+                latency=resources.get("base_latency", 10.0)
+            )
+            
+            self.quantum_nodes[node_id] = new_node
+            
+            # Intégration automatique dans la topologie existante
+            await self._integrate_new_node(node_id)
+            await self._update_routing_table()
+            
+            self.logger.info(f"🆕 Nœud quantique ajouté: {node_id} à {location}")
+            return True
+            
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"Erreur ajout nœud: {e}")
+            return False
+    
+    async def get_network_statistics(self) -> Dict[str, Any]:
+        """Retourne les statistiques du réseau quantique"""
+        total_entanglements = sum(len(node.entangled_links) for node in self.quantum_nodes.values()) // 2
+        
+        return {
+            "total_nodes": len(self.quantum_nodes),
+            "total_channels": len(self.quantum_channels),
+            "total_entanglements": total_entanglements,
+            "network_topology": self.network_topology.value,
+            "average_fidelity": np.mean([ch.entanglement_fidelity for ch in self.quantum_channels.values()]) if self.quantum_channels else 0,
+            "network_coverage": await self._calculate_network_coverage(),
+            "quantum_connectivity": await self._calculate_quantum_connectivity()
+        }
+    
+    async def _discover_quantum_nodes(self):
+        """Découvre les nœuds quantiques disponibles"""
+        self.logger.info("🔍 Découverte des nœuds quantiques...")
+        
+        # Simulation de découverte de nœuds
+        quantum_nodes_data = [
+            ("quantum_hub_paris", "Paris, France", {"qubits": 128, "coherence_time": 150.0, "gate_fidelity": 0.998, "max_connections": 20}),
+            ("quantum_hub_newyork", "New York, USA", {"qubits": 256, "coherence_time": 120.0, "gate_fidelity": 0.995, "max_connections": 25}),
+            ("quantum_hub_tokyo", "Tokyo, Japan", {"qubits": 192, "coherence_time": 140.0, "gate_fidelity": 0.997, "max_connections": 18}),
+            ("quantum_hub_sydney", "Sydney, Australia", {"qubits": 96, "coherence_time": 130.0, "gate_fidelity": 0.996, "max_connections": 15}),
+            ("quantum_edge_london", "London, UK", {"qubits": 64, "coherence_time": 100.0, "gate_fidelity": 0.992, "max_connections": 12}),
+            ("quantum_edge_singapore", "Singapore", {"qubits": 80, "coherence_time": 110.0, "gate_fidelity": 0.994, "max_connections": 10}),
+            ("quantum_edge_sao_paulo", "Sao Paulo, Brazil", {"qubits": 72, "coherence_time": 90.0, "gate_fidelity": 0.991, "max_connections": 8})
+        ]
+        
+        for node_id, location, resources in quantum_nodes_data:
+            self.quantum_nodes[node_id] = QuantumNode(
+                node_id=node_id,
+                location=location,
+                quantum_resources=resources,
+                connection_capacity=resources["max_connections"],
+                entangled_links=[],
+                latency=random.uniform(5, 50)  # Latence simulée en ms
+            )
+        
+        self.logger.info(f"📡 {len(self.quantum_nodes)} nœuds quantiques découverts")
+    
+    async def _establish_base_topology(self):
+        """Établit la topologie de base"""
+        self.logger.info("🕸️ Établissement de la topologie de base...")
+        
+        # Connexions de base entre hubs principaux pour former un réseau backbone
+        hubs = [node_id for node_id in self.quantum_nodes.keys() if "hub" in node_id]
+        
+        # Création d'un anneau backbone entre les hubs
+        for i in range(len(hubs)):
+            next_index = (i + 1) % len(hubs)
+            await self.establish_quantum_connection(
+                hubs[i], hubs[next_index], QuantumConnectionType.BELL_PAIR
+            )
+    
+    async def _calibrate_quantum_links(self):
+        """Calibre les liens quantiques"""
+        self.logger.info("🎛️ Calibration des liens quantiques...")
+        
+        for channel_id, channel in self.quantum_channels.items():
+            # Simulation de calibration - amélioration de la fidélité
+            calibration_improvement = random.uniform(1.02, 1.08)
+            calibrated_fidelity = min(0.995, channel.entanglement_fidelity * calibration_improvement)
+            self.quantum_channels[channel_id].entanglement_fidelity = calibrated_fidelity
+            
+        self.logger.info("✅ Calibration des liens quantiques terminée")
+    
+    async def _build_routing_table(self):
+        """Construit la table de routage quantique"""
+        self.quantum_routing_table = {}
+        
+        for node_id in self.quantum_nodes.keys():
+            self.quantum_routing_table[node_id] = await self._calculate_routes_from_node(node_id)
+    
+    async def _calculate_entanglement_fidelity(self, node_a: str, node_b: str) -> float:
+        """Calcule la fidélité d'intrication entre deux nœuds"""
+        # Facteurs influençant la fidélité
+        distance_factor = await self._calculate_distance_factor(node_a, node_b)
+        resource_quality = await self._calculate_resource_quality(node_a, node_b)
+        environmental_factor = random.uniform(0.95, 0.99)  # Bruit environnemental
+        
+        base_fidelity = 0.96
+        fidelity = base_fidelity * distance_factor * resource_quality * environmental_factor
+        
+        return min(0.99, fidelity)
+    
+    async def _calculate_quantum_bandwidth(self, node_a: str, node_b: str) -> float:
+        """Calcule la bande passante quantique"""
+        # Dépend des ressources des nœuds et de la distance
+        node_a_resources = self.quantum_nodes[node_a].quantum_resources
+        node_b_resources = self.quantum_nodes[node_b].quantum_resources
+        
+        min_qubits = min(node_a_resources["qubits"], node_b_resources["qubits"])
+        coherence_bottleneck = min(node_a_resources["coherence_time"], node_b_resources["coherence_time"])
+        
+        # Bande passante en qubits/seconde (simplifié)
+        bandwidth = min_qubits * (coherence_bottleneck / 1000.0) * 0.1
+        
+        return bandwidth
+    
+    async def _establish_quantum_entanglement(self, node_a: str, node_b: str, connection_type: QuantumConnectionType):
+        """Établit l'intrication quantique"""
+        if connection_type == QuantumConnectionType.BELL_PAIR:
+            await self._create_bell_pair(node_a, node_b)
+        elif connection_type == QuantumConnectionType.GHZ_STATE:
+            additional_nodes = self._find_additional_nodes(2)  # Besoin de 2 nœuds supplémentaires pour GHZ
+            await self._create_ghz_state([node_a, node_b] + additional_nodes)
+        elif connection_type == QuantumConnectionType.CLUSTER_STATE:
+            await self._create_cluster_state([node_a, node_b])
+        elif connection_type == QuantumConnectionType.QUANTUM_INTERNET:
+            await self._create_quantum_internet_connection(node_a, node_b)
+        
+        self.entanglement_pairs.append((node_a, node_b))
+        self.logger.debug(f"⚛️ Intrication {connection_type.value} établie: {node_a} ↔ {node_b}")
+    
+    async def _create_star_topology(self):
+        """Crée une topologie en étoile"""
+        hubs = [node_id for node_id in self.quantum_nodes.keys() if "hub" in node_id]
+        edges = [node_id for node_id in self.quantum_nodes.keys() if "edge" in node_id]
+        
+        if not hubs:
+            self.logger.warning("Aucun hub trouvé pour la topologie en étoile")
+            return
+        
+        central_hub = hubs[0]  # Premier hub comme centre
+        
+        # Connecter tous les autres nœuds au hub central
+        for node in hubs[1:] + edges:
+            if node != central_hub:
+                await self.establish_quantum_connection(central_hub, node, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+    
+    async def _create_mesh_topology(self):
+        """Crée une topologie maillée"""
+        all_nodes = list(self.quantum_nodes.keys())
+        
+        for i in range(len(all_nodes)):
+            for j in range(i + 1, len(all_nodes)):
+                # Connecter chaque paire de nœuds
+                await self.establish_quantum_connection(
+                    all_nodes[i], all_nodes[j], QuantumConnectionType.BELL_PAIR
+                )
+    
+    async def _create_ring_topology(self):
+        """Crée une topologie en anneau"""
+        all_nodes = list(self.quantum_nodes.keys())
+        
+        for i in range(len(all_nodes)):
+            next_index = (i + 1) % len(all_nodes)
+            await self.establish_quantum_connection(
+                all_nodes[i], all_nodes[next_index], QuantumConnectionType.BELL_PAIR
+            )
+    
+    async def _create_fully_connected_topology(self):
+        """Crée une topologie entièrement connectée"""
+        await self._create_mesh_topology()  # Mesh est déjà fully connected
+    
+    async def _create_hybrid_topology(self):
+        """Crée une topologie hybride"""
+        # Hubs en mesh, edges connectés aux hubs les plus proches
+        hubs = [node_id for node_id in self.quantum_nodes.keys() if "hub" in node_id]
+        edges = [node_id for node_id in self.quantum_nodes.keys() if "edge" in node_id]
+        
+        # Mesh entre hubs
+        for i in range(len(hubs)):
+            for j in range(i + 1, len(hubs)):
+                await self.establish_quantum_connection(hubs[i], hubs[j], QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+        
+        # Étoile pour les edges
+        for edge in edges:
+            # Trouver le hub le plus proche (simulé)
+            closest_hub = await self._find_closest_hub(edge, hubs)
+            if closest_hub:
+                await self.establish_quantum_connection(closest_hub, edge, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+    
+    async def _check_quantum_connection(self, node_a: str, node_b: str) -> bool:
+        """Vérifie si une connexion quantique existe"""
+        for channel in self.quantum_channels.values():
+            if (channel.node_a == node_a and channel.node_b == node_b) or \
+               (channel.node_a == node_b and channel.node_b == node_a):
+                return True
+        return False
+    
+    async def _encode_data_to_quantum_state(self, data: Any) -> Dict[str, Any]:
+        """Encode des données en état quantique"""
+        data_str = str(data)
+        data_hash = hashlib.md5(data_str.encode()).hexdigest()
+        
+        # Simulation d'encodage quantique
+        qubits_required = (len(data_str) // 8) + 1
+        
+        return {
+            "encoded_data": data,
+            "quantum_representation": f"|ψ_{data_hash[:8]}>",
+            "qubits_required": qubits_required,
+            "entanglement_pattern": "bell_state_encoding",
+            "compression_ratio": len(data_str) / qubits_required
+        }
+    
+    async def _perform_quantum_teleportation(self, quantum_state: Dict[str, Any], 
+                                           source: str, target: str) -> Dict[str, Any]:
+        """Effectue la téléportation quantique"""
+        # Simulation de téléportation quantique
+        channel = await self._find_quantum_channel(source, target)
+        if not channel:
+            return {"success": False, "fidelity": 0.0, "time": 0.0}
+        
+        # Temps de téléportation proportionnel aux qubits et à la fidélité
+        base_time = quantum_state["qubits_required"] * 0.01  # 10ms par qubit
+        fidelity_penalty = (1.0 - channel.entanglement_fidelity) * 0.5
+        teleportation_time = base_time * (1.0 + fidelity_penalty)
+        
+        # Probabilité de succès basée sur la fidélité
+        success_probability = channel.entanglement_fidelity * 0.95  # 95% de la fidélité
+        
+        return {
+            "success": random.random() < success_probability,
+            "fidelity": channel.entanglement_fidelity,
+            "time": teleportation_time,
+            "resources_used": quantum_state["qubits_required"] * 3  # Qubits de téléportation
+        }
+    
+    async def _distribute_to_node(self, quantum_state: Dict[str, Any], node: str) -> Dict[str, Any]:
+        """Distribue un état quantique à un nœud spécifique"""
+        # Simulation de distribution
+        distribution_time = quantum_state["qubits_required"] * 0.005  # 5ms par qubit
+        success_rate = random.uniform(0.85, 0.98)
+        
+        return {
+            "node": node,
+            "state_received": random.random() < success_rate,
+            "fidelity": random.uniform(0.88, 0.96),
+            "distribution_time": distribution_time,
+            "verification_passed": random.random() < 0.95,
+            "quantum_memory_used": quantum_state["qubits_required"]
+        }
+    
+    async def _verify_state_consistency(self, distribution_results: Dict[str, Any]) -> bool:
+        """Vérifie la cohérence des états distribués"""
+        successful_distributions = [result for result in distribution_results.values() 
+                                  if result.get("state_received", False) and result.get("verification_passed", False)]
+        
+        # Dans un vrai système quantique, on vérifierait les corrélations quantiques
+        consistency_threshold = 0.8  # 80% de distributions réussies
+        consistency_ratio = len(successful_distributions) / len(distribution_results) if distribution_results else 0
+        
+        return consistency_ratio >= consistency_threshold
+    
+    async def _calculate_distribution_efficiency(self, distribution_results: Dict[str, Any]) -> float:
+        """Calcule l'efficacité de la distribution"""
+        if not distribution_results:
+            return 0.0
+        
+        total_time = sum(result.get("distribution_time", 0) for result in distribution_results.values())
+        successful = sum(1 for result in distribution_results.values() if result.get("state_received", False))
+        
+        efficiency = (successful / len(distribution_results)) * (1.0 / (total_time + 0.1))  # Éviter division par zéro
+        
+        return min(1.0, efficiency * 10)  # Normalisation
+    
+    async def _create_global_ghz_state(self, node_ids: List[str]):
+        """Crée un état GHZ global"""
+        if len(node_ids) < 3:
+            self.logger.warning("GHZ state requires at least 3 nodes")
+            return
+        
+        # Simulation de création d'état GHZ
+        # Dans la réalité, cela nécessiterait une synchronisation complexe
+        for i in range(len(node_ids)):
+            for j in range(i + 1, len(node_ids)):
+                # Établir des connexions pour l'état GHZ
+                if not await self._check_quantum_connection(node_ids[i], node_ids[j]):
+                    await self.establish_quantum_connection(
+                        node_ids[i], node_ids[j], QuantumConnectionType.GHZ_STATE
+                    )
+    
+    async def _verify_global_entanglement(self) -> bool:
+        """Vérifie l'intrication globale"""
+        connected_nodes = set()
+        for pair in self.entanglement_pairs:
+            connected_nodes.add(pair[0])
+            connected_nodes.add(pair[1])
+        
+        # Vérifier que tous les nœuds sont connectés directement ou indirectement
+        return len(connected_nodes) == len(self.quantum_nodes)
+    
+    async def _select_routing_strategy(self, data_type: str, priority: str) -> str:
+        """Sélectionne la stratégie de routage"""
+        strategies = {
+            "latency": "quantum_shortest_path",
+            "reliability": "quantum_redundant_path", 
+            "security": "quantum_entangled_path",
+            "capacity": "quantum_multipath",
+            "efficiency": "quantum_adaptive_routing"
+        }
+        
+        # Adaptation en fonction du type de données
+        if "sensitive" in data_type:
+            return "quantum_entangled_path"
+        elif "bulk" in data_type:
+            return "quantum_multipath"
+        else:
+            return strategies.get(priority, "quantum_adaptive_routing")
+    
+    async def _calculate_optimized_routes(self, strategy: str) -> Dict[str, List[str]]:
+        """Calcule les routes optimisées"""
+        routes = {}
+        
+        for source in self.quantum_nodes.keys():
+            for target in self.quantum_nodes.keys():
+                if source != target:
+                    if strategy == "quantum_shortest_path":
+                        route = await self._shortest_path_route(source, target)
+                    elif strategy == "quantum_redundant_path":
+                        route = await self._redundant_path_route(source, target)
+                    elif strategy == "quantum_entangled_path":
+                        route = await self._entangled_path_route(source, target)
+                    elif strategy == "quantum_multipath":
+                        route = await self._multipath_route(source, target)
+                    else:  # quantum_adaptive_routing
+                        route = await self._adaptive_route(source, target)
+                    
+                    routes[f"{source}->{target}"] = route
+        
+        return routes
+    
+    async def _estimate_routing_improvement(self, optimized_routes: Dict[str, List[str]]) -> float:
+        """Estime l'amélioration du routage"""
+        # Calculer la métrique d'efficacité moyenne
+        total_efficiency = 0
+        route_count = 0
+        
+        for route_path in optimized_routes.values():
+            if len(route_path) >= 2:
+                efficiency = 1.0 / len(route_path)  # Plus court = plus efficace
+                total_efficiency += efficiency
+                route_count += 1
+        
+        avg_efficiency = total_efficiency / route_count if route_count > 0 else 0
+        return min(1.0, avg_efficiency * 2)  # Normalisation
+    
+    async def _identify_quantum_advantages(self, optimized_routes: Dict[str, List[str]]) -> List[str]:
+        """Identifie les avantages quantiques"""
+        advantages = []
+        
+        # Vérifier l'utilisation de l'intrication
+        entangled_routes = sum(1 for route in optimized_routes.values() 
+                              if any(self._is_entangled_pair(route[i], route[i+1]) 
+                                   for i in range(len(route)-1)))
+        
+        if entangled_routes > len(optimized_routes) * 0.3:  # 30% des routes utilisent l'intrication
+            advantages.append("entanglement_based_routing")
+        
+        # Vérifier le multipath
+        multipath_routes = sum(1 for route in optimized_routes.values() if len(route) > 2)
+        if multipath_routes > len(optimized_routes) * 0.4:  # 40% des routes sont multipath
+            advantages.append("quantum_multipath_capability")
+        
+        # Vérifier la redondance quantique
+        if len(self.entanglement_pairs) > len(self.quantum_nodes) * 2:
+            advantages.append("quantum_redundancy")
+        
+        return advantages
+    
+    async def _calculate_topology_efficiency(self) -> float:
+        """Calcule l'efficacité de la topologie"""
+        total_possible_connections = len(self.quantum_nodes) * (len(self.quantum_nodes) - 1) // 2
+        actual_connections = len(self.quantum_channels)
+        
+        if total_possible_connections == 0:
+            return 0.0
+        
+        connection_efficiency = actual_connections / total_possible_connections
+        
+        # Pénalité pour la latence moyenne
+        avg_latency = np.mean([node.latency for node in self.quantum_nodes.values()])
+        latency_penalty = min(1.0, avg_latency / 100.0)  # Normalisation sur 100ms
+        
+        return connection_efficiency * (1.0 - latency_penalty)
+    
+    async def _integrate_new_node(self, new_node_id: str):
+        """Intègre un nouveau nœud dans la topologie existante"""
+        # Stratégie d'intégration basée sur la topologie actuelle
+        if self.network_topology == NetworkTopology.STAR:
+            await self._integrate_into_star(new_node_id)
+        elif self.network_topology == NetworkTopology.MESH:
+            await self._integrate_into_mesh(new_node_id)
+        elif self.network_topology == NetworkTopology.RING:
+            await self._integrate_into_ring(new_node_id)
+        else:  # HYBRID ou autres
+            await self._integrate_into_hybrid(new_node_id)
+    
+    async def _update_routing_table(self):
+        """Met à jour la table de routage"""
+        self.quantum_routing_table = {}
+        for node_id in self.quantum_nodes.keys():
+            self.quantum_routing_table[node_id] = await self._calculate_routes_from_node(node_id)
+    
+    async def _calculate_routes_from_node(self, source: str) -> List[str]:
+        """Calcule les routes disponibles depuis un nœud"""
+        routes = []
+        for target in self.quantum_nodes.keys():
+            if source != target:
+                route = await self._shortest_path_route(source, target)
+                routes.append(route)
+        return routes
+    
+    async def _calculate_network_coverage(self) -> float:
+        """Calcule la couverture du réseau"""
+        connected_components = await self._find_connected_components()
+        largest_component = max(connected_components, key=len) if connected_components else []
+        return len(largest_component) / len(self.quantum_nodes) if self.quantum_nodes else 0.0
+    
+    async def _calculate_quantum_connectivity(self) -> float:
+        """Calcule la connectivité quantique"""
+        total_possible_entanglements = len(self.quantum_nodes) * (len(self.quantum_nodes) - 1) // 2
+        actual_entanglements = len(self.entanglement_pairs)
+        
+        return actual_entanglements / total_possible_entanglements if total_possible_entanglements > 0 else 0.0
+    
+    # Méthodes utilitaires (implémentations simplifiées)
+    async def _calculate_distance_factor(self, node_a: str, node_b: str) -> float:
+        """Calcule le facteur de distance pour la fidélité"""
+        # Simulation basée sur la localisation
+        locations = {
+            "paris": (48.8566, 2.3522),
+            "newyork": (40.7128, -74.0060),
+            "tokyo": (35.6762, 139.6503),
+            "sydney": (-33.8688, 151.2093),
+            "london": (51.5074, -0.1278),
+            "singapore": (1.3521, 103.8198),
+            "sao_paulo": (-23.5505, -46.6333)
+        }
+        
+        # Extraire la ville des node_id
+        def extract_city(node_id):
+            for city in locations.keys():
+                if city in node_id.lower():
+                    return city
+            return "paris"  # Par défaut
+        
+        city_a = extract_city(node_a)
+        city_b = extract_city(node_b)
+        
+        if city_a == city_b:
+            return 0.98  # Même ville
+        
+        # Distance simulée (plus la distance est grande, plus la fidélité baisse)
+        base_factor = 0.95
+        distance_penalty = random.uniform(0.02, 0.08)
+        
+        return max(0.8, base_factor - distance_penalty)
+    
+    async def _calculate_resource_quality(self, node_a: str, node_b: str) -> float:
+        """Calcule la qualité des ressources"""
+        node_a_quality = self.quantum_nodes[node_a].quantum_resources["gate_fidelity"]
+        node_b_quality = self.quantum_nodes[node_b].quantum_resources["gate_fidelity"]
+        return (node_a_quality + node_b_quality) / 2
+    
+    async def _find_quantum_channel(self, node_a: str, node_b: str) -> Optional[QuantumChannel]:
+        """Trouve le canal quantique entre deux nœuds"""
+        for channel in self.quantum_channels.values():
+            if (channel.node_a == node_a and channel.node_b == node_b) or \
+               (channel.node_a == node_b and channel.node_b == node_a):
+                return channel
+        return None
+    
+    def _find_additional_nodes(self, count: int) -> List[str]:
+        """Trouve des nœuds supplémentaires pour les états multi-partites"""
+        available_nodes = [node for node in self.quantum_nodes.keys() 
+                          if len(self.quantum_nodes[node].entangled_links) < self.quantum_nodes[node].connection_capacity - 1]
+        return available_nodes[:count]
+    
+    async def _find_closest_hub(self, edge_node: str, hubs: List[str]) -> Optional[str]:
+        """Trouve le hub le plus proche d'un nœud edge"""
+        if not hubs:
+            return None
+        
+        # Simulation basée sur la latence
+        min_latency = float('inf')
+        closest_hub = None
+        
+        for hub in hubs:
+            # Estimation de latence basée sur la localisation
+            latency_estimate = self.quantum_nodes[edge_node].latency + self.quantum_nodes[hub].latency
+            if latency_estimate < min_latency:
+                min_latency = latency_estimate
+                closest_hub = hub
+        
+        return closest_hub
+    
+    def _is_entangled_pair(self, node_a: str, node_b: str) -> bool:
+        """Vérifie si deux nœuds sont intriqués"""
+        return (node_a, node_b) in self.entanglement_pairs or (node_b, node_a) in self.entanglement_pairs
+    
+    async def _find_connected_components(self) -> List[List[str]]:
+        """Trouve les composantes connexes du réseau"""
+        visited = set()
+        components = []
+        
+        for node in self.quantum_nodes.keys():
+            if node not in visited:
+                component = await self._bfs_connected_component(node)
+                components.append(component)
+                visited.update(component)
+        
+        return components
+    
+    async def _bfs_connected_component(self, start_node: str) -> List[str]:
+        """Trouve la composante connexe par BFS"""
+        visited = set()
+        queue = [start_node]
+        
+        while queue:
+            node = queue.pop(0)
+            if node not in visited:
+                visited.add(node)
+                # Ajouter les voisins (nœuds connectés)
+                for channel in self.quantum_channels.values():
+                    if channel.node_a == node and channel.node_b not in visited:
+                        queue.append(channel.node_b)
+                    elif channel.node_b == node and channel.node_a not in visited:
+                        queue.append(channel.node_a)
+        
+        return list(visited)
+    
+    # Algorithmes de routage (implémentations simplifiées)
+    async def _shortest_path_route(self, source: str, target: str) -> List[str]:
+        """Calcule le chemin le plus court"""
+        # Implémentation simplifiée du plus court chemin
+        if await self._check_quantum_connection(source, target):
+            return [source, target]
+        
+        # Chercher un chemin via un nœud intermédiaire
+        for intermediate in self.quantum_nodes.keys():
+            if (intermediate != source and intermediate != target and
+                await self._check_quantum_connection(source, intermediate) and
+                await self._check_quantum_connection(intermediate, target)):
+                return [source, intermediate, target]
+        
+        return [source, target]  # Retourner le chemin direct même s'il n'existe pas
+    
+    async def _redundant_path_route(self, source: str, target: str) -> List[str]:
+        """Calcule un chemin redondant"""
+        base_route = await self._shortest_path_route(source, target)
+        # Ajouter un chemin alternatif si possible
+        return base_route
+    
+    async def _entangled_path_route(self, source: str, target: str) -> List[str]:
+        """Calcule un chemin utilisant l'intrication"""
+        route = await self._shortest_path_route(source, target)
+        # Marquer les paires intriquées dans le chemin
+        return route
+    
+    async def _multipath_route(self, source: str, target: str) -> List[str]:
+        """Calcule un chemin multipath"""
+        route = await self._shortest_path_route(source, target)
+        # Étendre pour supporter multiple chemins
+        return route
+    
+    async def _adaptive_route(self, source: str, target: str) -> List[str]:
+        """Calcule un chemin adaptatif"""
+        # Utiliser différentes stratégies selon les conditions
+        return await self._shortest_path_route(source, target)
+    
+    async def _integrate_into_star(self, new_node_id: str):
+        """Intègre un nouveau nœud dans une topologie en étoile"""
+        hubs = [node_id for node_id in self.quantum_nodes.keys() if "hub" in node_id and node_id != new_node_id]
+        if hubs:
+            central_hub = hubs[0]  # Premier hub disponible
+            await self.establish_quantum_connection(central_hub, new_node_id, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+    
+    async def _integrate_into_mesh(self, new_node_id: str):
+        """Intègre un nouveau nœud dans une topologie maillée"""
+        # Connecter à quelques nœuds existants
+        existing_nodes = [node for node in self.quantum_nodes.keys() if node != new_node_id]
+        connections_to_make = min(3, len(existing_nodes))  # Maximum 3 connexions
+        
+        for i in range(connections_to_make):
+            if i < len(existing_nodes):
+                await self.establish_quantum_connection(new_node_id, existing_nodes[i], QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+    
+    async def _integrate_into_ring(self, new_node_id: str):
+        """Intègre un nouveau nœud dans une topologie en anneau"""
+        existing_nodes = [node for node in self.quantum_nodes.keys() if node != new_node_id]
+        if len(existing_nodes) >= 2:
+            # Insérer dans l'anneau en cassant une connexion et en créant deux nouvelles
+            node_a, node_b = existing_nodes[0], existing_nodes[1]
+            await self.establish_quantum_connection(new_node_id, node_a, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+            await self.establish_quantum_connection(new_node_id, node_b, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+    
+    async def _integrate_into_hybrid(self, new_node_id: str):
+        """Intègre un nouveau nœud dans une topologie hybride"""
+        if "hub" in new_node_id:
+            # Nouveau hub - connecter à d'autres hubs
+            hubs = [node for node in self.quantum_nodes.keys() if "hub" in node and node != new_node_id]
+            for hub in hubs[:2]:  # Connecter à 2 hubs existants
+                await self.establish_quantum_connection(new_node_id, hub, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+        else:
+            # Nouveau edge - connecter au hub le plus proche
+            hubs = [node for node in self.quantum_nodes.keys() if "hub" in node]
+            closest_hub = await self._find_closest_hub(new_node_id, hubs)
+            if closest_hub:
+                await self.establish_quantum_connection(closest_hub, new_node_id, QuantumConnectionType.BELL_PAIR)
+    
+    async def _create_bell_pair(self, node_a: str, node_b: str):
+        """Crée une paire de Bell"""
+        # Simulation de création de paire de Bell
+        pass
+    
+    async def _create_ghz_state(self, nodes: List[str]):
+        """Crée un état GHZ"""
+        # Simulation de création d'état GHZ
+        pass
+    
+    async def _create_cluster_state(self, nodes: List[str]):
+        """Crée un état cluster"""
+        # Simulation de création d'état cluster
+        pass
+    
+    async def _create_quantum_internet_connection(self, node_a: str, node_b: str):
+        """Crée une connexion quantique de type internet"""
+        # Simulation de connexion quantique avancée
+        pass
+
+# Import numpy pour les calculs
+import numpy as np
+
+# Instance globale du gestionnaire de réseau quantique
+quantum_network = QuantumNetworkManager()
+
+async def initialize_quantum_network():
+    """Initialise le réseau quantique global"""
+    return await quantum_network.initialize()
+
+async def create_quantum_link(node_a: str, node_b: str):
+    """Crée un lien quantique entre deux nœuds"""
+    return await quantum_network.establish_quantum_connection(
+        node_a, node_b, QuantumConnectionType.BELL_PAIR
+    )
+
+async def get_network_status():
+    """Retourne le statut du réseau quantique"""
+    return await quantum_network.get_network_statistics()