Команда ученых из Делфтского технического университета в Нидерландах разработала первую операционную систему для квантовых сетей, известную как QNodeOS. Эта система направлена на преодоление существующих барьеров в работе квантовых компьютеров, которые функционируют на различных базах, таких как захваченные ионы, алмазы с дефектами и сверхпроводящие цепи. Каждая из этих технологий требует собственных протоколов связи, что усложняло интеграцию квантовых компьютеров в единую сеть.
Об этом сообщает ProIT
Цели исследования и особенности QNodeOS
По словам профессора квантовой информатики QuTech Стефани Венер, «Цель нашего исследования – сделать технологию квантовых сетей доступной для всех. С QNodeOS мы делаем большой шаг вперед. Мы впервые обеспечиваем легкое программирование и выполнение приложений в квантовой сети. Наша работа также создает основу, открывающую новые области исследований в области квантовой информатики».
QNodeOS способна работать с любым типом квантовых компьютеров, независимо от их конструктивных особенностей и используемых кубитов. Система успешно обрабатывает как квантовые сигналы, так и классические команды, что позволяет контролировать устройства в сети.
Вызовы и планы на будущее
Одной из самых больших сложностей было интегрировать эту операционную систему под требования квантовых сетей. В отличие от квантовых компьютеров, которые выполняют одно задание, программы в квантовых сетях запускаются независимо на различных узлах, что требует координации через обмен сообщениями и квантовую запутанность.
Ученые проверили эффективность QNodeOS, подключив ее к квантовому компьютеру, использующему алмазы с дефектами, и к компьютеру на основе ионов иттербия. QNodeOS успешно выполнила вычисления удаленно, продемонстрировав способность к многозадачности, что является критически важным для масштабируемых сетей.
Следующим этапом станет открытый доступ к технологическим компонентам системы, а также интеграция QNodeOS в Quantum Network Explorer — прототип квантового интернета от QuTech. Ученые планируют провести дальнейшие эксперименты с использованием большего количества квантовых компьютеров различных типов, а также увеличить расстояние между ними.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
