Система дозволяє запускати програми на будь-якому обладнанні без адаптації під фізичну реалізацію процесорів. Дослідники з консорціуму Quantum Internet Alliance (QIA) представили першу у світі операційну систему для квантових мереж – QNodeOS. Результати роботи знаменують важливу віху у перетворенні квантових мереж з теоретичної концепції на практичну технологію, здатну перевернути майбутнє інтернету.
«Наша мета – зробити квантові мережі доступними для всіх. З QNodeOS ми зробили гігантський крок уперед: вперше з’явилася можливість легко програмувати та запускати програми на квантовій мережі», – заявила професор квантової інформатики QuTech Стефані Венер, яка керувала дослідженням.
QNodeOS функціонує аналогічно класичним ОС, таким як Windows або Android, дозволяючи розробникам створювати програми без занурення в апаратні деталі. “Система працює як ПЗ на домашньому комп’ютері: користувачу не потрібно знати, як влаштовано “залізо”, щоб ним користуватися”, – пояснила аспірантка QuTech Маріаграція Іуліано. Раніше для програмування квантових мереж потрібно писати код під конкретну експериментальну установку. QNodeOS усунула цей бар’єр, запропонувавши універсальну платформу для роботи з будь-яким обладнанням. Це полегшує створення нових типів програм.
Ключова складність полягала в адаптації ОС під унікальні вимоги квантових мереж. На відміну від квантових комп’ютерів, де виконується одна програма, тут програми запускаються незалежно на різних вузлах мережі – за аналогією з клієнтським додатком на смартфоні та сервером у хмарі. Ці програми координуються через обмін повідомленнями та квантову заплутаність – особливий вид зв’язку, що забезпечує потужність таких мереж.
Вчені продемонстрували універсальність QNodeOS, підключивши її до двох принципово різних типів квантових процесорів: на основі іонів у пастці та кольорових центрів у алмазах. Незважаючи на різну фізичну реалізацію, ОС успішно працює з обома. Наступним кроком стане відкритий доступ до технологічних компонентів системи. Наприклад, QNodeOS буде інтегрована в Quantum Network Explorer – демонстратор квантового інтернету від QuTech.