Раздел Технологии выходит при поддержке
Команда ученых из Делфтского технического университета в Нидерландах создала первую операционную систему для квантовых сетей.
Ключевой проблемой в работе квантовых компьютеров остается то, что они работают на разных базах. Одни используют захваченные ионы, другие алмазы с дефектами, а некоторые — сверхпроводящие цепи. Для каждой системы необходимы свои протоколы связи. До сих пор попытки объединить квантовые компьютеры разных типов в одну сеть имели ограниченный успех.
«Цель нашего исследования — сделать технологию квантовых сетей доступной для всех. С QNodeOS мы делаем большой шаг вперед. Мы впервые делаем возможным легкое программирование и выполнение приложений в квантовой сети. Наша работа также создает основу, открывающую новые области исследований в области квантовой информатики», — отмечает руководитель исследовательской группы, профессор квантовой информатики QuTech Стефани Венер.
QNodeOS способна работать с любым типом квантовых компьютеров, независимо от их конструктивных особенностей и типа используемых кубитов. Система успешно обрабатывает как квантовые сигналы, так и классические команды, управляющие устройствами.
Наибольшую сложность представляла интеграция этой ОС под требования квантовых сетей. В отличие от квантовых компьютеров, которые выполняют одну конкретную задачу, приложения в квантовых сетях запускаются независимо на разных узлах сети, аналогично клиентским приложениям на смартфонах и облачным серверам. Эти приложения координируются через обмен сообщениями и квантовую запутанность — особый вид связи, обеспечивающий мощность таких сетей.
Ученые проверили эффективность своей ОС, подключив ее к квантовому компьютеру, использующему алмазы с дефектами — азото-замещенными вакансиями, и способную работать даже при комнатной температуре, и к компьютеру, работавшему на ионах иттербия, которые улавливаются и удерживаются в электромагнитных ловушках.
QNodeOS успешно провела вычисления удаленно, аналогично облачным вычислениям на классических серверах, и также синхронизировала два разных типа квантовых компьютеров между собой. Это доказало, что система справляется с многозадачностью — ключевым требованием для масштабируемых сетей.
Следующим шагом станет открытый доступ к технологическим компонентам системы. Например, QNodeOS будет интегрирована в Quantum Network Explorer — прототип квантового интернета от QuTech. Необходимы дальнейшие эксперименты с QNodeOS, например, использование большего количества квантовых компьютеров разных типов, а также увеличение расстояния между ними.
Исследователи подчеркивают, что архитектуру можно улучшить, разместив CNPU и QNPU на одной системной плате, чтобы избежать миллисекундных задержек в их коммуникации, а не полагаться на две отдельные платы. Ученым предстоит разработать протоколы передачи данных на большие расстояния, методы исправления ошибок и интерфейсы для пользователей.
В 50 раз точнее GPS: создана первая квантовая система навигации, которая сэкономит до $1 млрд в день
Результаты исследования опубликованы в журнале
Источник: LiveScience
Раздел Технологии выходит при поддержке
Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.