Käyttöjärjestelmä kvanttiverkoille

Vuonna 1975 Bill Gates ja Paul Allen loivat Microsoftin, joka viettää nyt 50-vuotista taivaltaan. Juhlan kunniaksi Bill Gates julkaisi alkuperäisen ohjelmakoodin, joka käynnisti koko teknologiayrityksen. Gatesin mukaan kyseessä on "siistein koodi, jonka olen koskaan kirjoittanut".

Mutta nyt tarvitaan jotain uutta.

Quantum Internet Alliancen (QIA) tutkijat TU:ssa Delft, QuTech, Innsbruckin yliopisto, INRIA ja CNRS ilmoittivat äskettäin luoneensa ensimmäisen kvanttiverkkoihin suunnitellun käyttöjärjestelmän: QNodeOS.

Nature -lehdessä julkaistu tutkimus merkitsee suurta askelta eteenpäin kvanttiverkon muuttamisessa teoreettisesta konseptista käytännölliseksi teknologiaksi, joka voi mullistaa Internetin tulevaisuuden.  

"Tutkimuksemme tavoitteena on tuoda kvanttiverkkoteknologia kaikkien ulottuville. QNodeOS:n avulla otamme suuren askeleen eteenpäin. Teemme ensimmäistä kertaa mahdolliseksi ohjelmoida ja suorittaa sovelluksia kvanttiverkossa helposti", sanoo TU Delftin professori Dr. Stephanie Wehner.

QNodeOS-nimellä tunnettu kvanttiverkkokäyttöjärjestelmä on täysin ohjelmoitava, mikä tarkoittaa, että sovelluksia voidaan ajaa korkealla tasolla, aivan kuten klassisissa käyttöjärjestelmissä, kuten Windowsissa tai Androidissa.

Toisin kuin aikaisemmissa järjestelmissä, jotka vaativat jokaiselle kokeelliselle asennukselle erityistä koodausta, QNodeOS mahdollistaa kvanttiprosessorien käytön verkossa vaivattomasti käytetystä laitteistoalustasta riippumatta.

"Tällainen arkkitehtuuri, jota ei ole koskaan aiemmin luotu kvanttiverkkoihin, antaa kehittäjille mahdollisuuden keskittyä sovelluslogiikkaan laitteiston yksityiskohtien sijaan", selittää QuTechin tohtoriopiskelija Bart van der Vecht,. "Tämä helpottaa uudenlaisten sovellusten keksimistä, joista osaa emme ehkä pysty edes kuvittelemaan tänään."

Kvanttiverkkosovellukset eroavat kvanttitietokoneella toimivista sovelluksista tuoden esiin ainutlaatuisia haasteita, jotka tutkijoiden oli voitettava. Toisin kuin yksittäisiä ohjelmia suorittavat kvanttitietokoneet, kvanttiverkkosovellukset vaativat erillisiä ohjelmia, jotka suoritetaan itsenäisesti eri verkkosolmuissa. Näiden ohjelmien on koordinoitava toistensa kanssa viestien ja kvanttilomittumisen kautta. 

Tutkijat osoittivat, että QNodeOS voi työskennellä useiden kvanttilaitteistojen kanssa yhdistämällä se kahteen hyvin erilaiseen kvanttiprosessoriin. "Loukkuun jääneet ioniprosessorimme toimivat täysin eri tavalla kuin ne, jotka perustuvat timantin värikeskuksiin, mutta olemme kuitenkin osoittaneet, että QNodeOS voi toimia molempien kanssa", sanoo Tracy Northup, professori Innsbruckin yliopistosta Itävallasta.  

Aiheesta aiemmin:

Tekoäly tehostaa datakeskuksia

Intuitiivinen ohjelmointikieli kvanttitietokoneille