Cercetătorii Quantum Internet Alliance (QIA) de la TU Delft, QuTech, Universitatea din Innsbruck, INRIA și CNRS au anunțat recent crearea primului sistem de operare conceput pentru rețele cuantice: QNodeOS.
Cercetarea, publicată în Nature, marchează un pas major înainte în transformarea rețelelor cuantice dintr-un concept teoretic într-o tehnologie practică ce ar putea revoluționa viitorul internetului.
Reducerea barierelor pentru dezvoltatori
Capacitatea de a programa cu ușurință hardware-ul clasic de calcul, cum ar fi laptopurile sau telefoanele, a avut un impact transformator asupra lumii noastre și a permis crearea unei game largi de aplicații.
„Sistemul este ca software-ul de pe computerul de acasă: nu trebuie să știi cum funcționează hardware-ul pentru a-l utiliza”, spune Mariagrazia Iuliano, doctorandă la QuTech.
Prin eliminarea, în esență, a barierei dintre hardware-ul de rețea și software, sistemul de operare va permite dezvoltatorilor să creeze aplicații cu ușurință și pe o gamă largă de soluții hardware, deschizând calea pentru dezvoltarea de software care poate aduce tehnologia rețelelor cuantice în societate.
Un sistem de operare complet programabil
Sistemul de operare pentru rețele cuantice, cunoscut sub numele de QNodeOS, este complet programabil, ceea ce înseamnă că aplicațiile pot fi rulate la un nivel înalt, la fel ca în sistemele de operare clasice precum Windows sau Android. Spre deosebire de sistemele anterioare, care necesitau codare specifică fiecărei configurații experimentale, QNodeOS face posibilă operarea cu ușurință a procesoarelor cuantice într-o rețea, indiferent de platforma hardware utilizată.
„O astfel de arhitectură, care nu a mai fost creată până acum pentru rețele cuantice, permite dezvoltatorilor să se concentreze pe logica aplicației, mai degrabă decât pe detaliile hardware”
„Acest lucru facilitează crearea de noi tipuri de aplicații, dintre care unele poate nici nu ni le putem imagina astăzi.” – explică Bart van der Vecht, doctorand la QuTech
Compatibil cu mai multe tipuri de hardware
Aplicațiile de rețea cuantică diferă de aplicațiile care rulează pe un computer cuantic, introducând provocări unice pe care cercetătorii au trebuit să le depășească.
Spre deosebire de computerele cuantice care rulează programe individuale, aplicațiile de rețea cuantică necesită programe separate pentru a se executa independent la diferite noduri de rețea – cum ar fi o aplicație client pe telefon și un server în cloud.
Aceste programe trebuie să se coordoneze între ele prin mesaje și entanglement cuantic, un tip special de conexiune cuantică care conferă rețelelor cuantice puterea lor. QNodeOS rezolvă provocările unice reprezentate de această paradigmă diferită de execuție cuantică.
Cercetătorii au demonstrat că QNodeOS poate funcționa cu mai multe tipuri de hardware cuantic, conectându-l la două tipuri foarte diferite de procesoare cuantice.
„Procesoarele noastre cu ioni prinși funcționează fundamental diferit față de cele bazate pe centre de culoare în diamant, însă am demonstrat că QNodeOS poate funcționa cu ambele” – spune Tracy Northup, profesor la Universitatea din Innsbruck, Austria.
Viitorul rețelelor cuantice
Crearea QNodeOS a reunit experți din fizică, informatică și inginerie, făcând un pas important în misiunea QIA de a construi o rețea cuantică scalabilă și utilă, care poate susține aplicații din lumea reală. În această călătorie, sistemul de operare va oferi un cadru crucial pentru studii și experimente continue.
Ca următor pas, QIA lucrează pentru a oferi acces la nivel mondial la componentele software și hardware ale tehnologiei. Una dintre modalitățile de a realiza acest lucru va fi utilizarea QNodeOS pe Quantum Network Explorer, demonstratorul de internet cuantic al QuTech. Acest lucru va permite unui public mult mai larg să experimenteze, să inoveze și să creeze software pentru rețele cuantice, accelerând evoluția domeniului.
Lasă un răspuns