Nytt fremskritt bringer kvantenettverkene enda nærmere en realitet

Parallelt med KI-utviklingen skjer det saker og ting innen kvantenettverk, en teknologi mange har stor tro, men som enn så lange har mange utfordringer som må løses før den blir praktisk og realiserbar i stor skala.

Nå har det imidlertid skjedd en ny utvikling på feltet, i form av det som skal være det første operativsystemet designet for kvantenettverkene. Nettstedet Live Science rapportere nylig om saken.

Operativsystemet har fått navnet «QNodeOS» og beskrives i teknisk detalj i et forskningsdokument publisert hos vitenskapsmagasinet Nature.

Bringer nettverkene nærmere

QNodeOS bygger på en helt ny arkitektur som er utviklet av et internasjonalt forskerteam fra flere universiteter, deriblant Delft University of Technology i Nederland og Universitetet i Innsbruck i Østerrike.

– Vår arkitektur legger grunnlaget for datavitenskapelig forskning innen programmering av kvantenettverk og baner vei for utviklingen av programvare som kan bringe kvantenettverksteknologi ut i samfunnet, skriver forskerne om det ambisiøse prosjektet sitt.

Flere eksperimentelle varianter av såkalte kvantenettverk har allerede blitt demonstrert, hvorav noen også er omtalt her hos Digi. Forskerne bak QNodeOS peker imidlertid på at disse demonstrasjonene hittil kun har blitt utført med skreddersydd programvare som er spesifikt designet for det aktuelle eksperimentet – og som er programmert til å utføre én enkelt oppgave.

QNodeOS er ment å løse dette problemet ved å legge til rette for kjøring av kvantenettverk-applikasjoner som er uavhengige av den spesifikke kvantemaskinvaren, og dermed langt mer fleksible og praktisk anvendbare.

Tilgjengelig for alle

I tillegg gjør det jobben enklere for utviklere, på den måten at utviklere ikke trenger dybdekunnskap om kvantemekanikk – som er et komplisert felt – eller de ulike maskinvarearkitekturene for å kunne skrive og kjøre applikasjoner.

Dette vil igjen kunne legge til rette for mer effektiv skalering av kvantenettverkene, og kan ikke minst gjøre dem langt mer utbredte.

– Målet med forskningen vår er å gjøre kvantenettverksteknologi tilgjengelig for alle. Med QNodeOS tar vi et stort steg fremover. Vi gjør det mulig – for aller første gang – å programmere og kjøre applikasjoner på et kvantenettverk på en enkel måte, sa professor i kvantedatavitenskap hos Delft University of Technology, og leder av prosjektet, Stephanie Wehner.

Store fordeler

Kvantenettverksteknologien er i hovedsak basert på et fenomen kalt kvantesammenfiltring, ofte av lyspartikler – fotoner. Fenomenet innebærer at to partikler er tvunnet sammen i én informasjonsenhet med den samme kvantetilstanden og er uløselig bundet til hverandre.

Når et sammenfiltret par av partikler deles mellom flere punkter, vil informasjonen umiddelbart overføres mellom punktene – uavhengig av avstanden mellom dem.

I tillegg til at teknologien legger til rette for mer eller mindre umiddelbar kommunikasjon, er slik systemer også s vært sikre. Det kommer av at ethvert forsøk på å avlytte kommunikasjonen vil umiddelbart bli oppdaget ved at de delikate kvantetilstandene til partiklene endres idet de måles.

Kvantenettverk har blitt et betydelig satsingsområde, også på det europeiske kontinentet, hvor EU har kunngjort et stort kvantenettverksinitiativ.