Primul sistem de operare din lume pentru calculatoarele cuantice dezvăluite – poate fi utilizat pentru a gestiona un viitor internet cuantic

Oamenii de știință au dezvoltat primul sistem de operare din lume conceput pentru Calculatoare cuanticecare ar putea permite computerelor cuantice să se conecteze între ele, deschizând astfel calea pentru un Internet cuantic.

Un sistem de operare, cum ar fi Microsoft Windows sau Apple iOS, este programul responsabil pentru gestionarea oricărei alte aplicații de pe un computer. Cu toate acestea, majoritatea computerelor cuantice sunt proiectate și construite pentru o funcție specifică; De exemplu, pentru a rula un experiment sau simulare.

Acest lucru limitează funcționalitatea potențială a calculatoarelor cuantice și le împiedică conectivitatea. Există, de asemenea, diferite tipuri de computere cuantice care folosesc diferite tipuri de BIT -uri cuantice (Qubits) Pentru a obține superpoziția cuantică în moduri diferite.

Dar pe 12 martie, oamenii de știință au publicat un nou studiu în Natură Descriind Qnodeos, un sistem de operare pentru computere cuantice care funcționează cu tot felul de mașini indiferent de tipul de qubits pe care îl folosesc.

Un astfel de sistem de operare ar permite conectarea mai multor computere cuantice și controlate de aceeași platformă centrală.

Viitorul calculului cuantic

QNodeos funcționează prin combinarea unei unități de procesare a rețelei clasice (CNPU), care este elementul logic pentru inițierea executării codului, cu o unitate de procesare a rețelei cuantice (QNPU), care controlează codul cuantic.

Împreună, CNPU și QNPU formează Qnodeos, care controlează un dispozitiv cuantic separat, numit QDevice.

Înrudite: Calculatoarele cuantice sunt aici – dar de ce avem nevoie de ele și pentru ce vor fi folosite?

QDevice este o tehnologie cuantică dependentă de hardware responsabilă de executarea operațiunilor cuantice (porți, măsurători și legături). Ar trebui să existe un QDevice pentru fiecare computer cuantic pe care QNodeOS trebuie să -l funcționeze.

O componentă cheie a QNodeOS este QDriver, care conectează Qnodeos la QDevice. QDriver este singura parte a Qnodeos care depinde de hardware cuantic. Traduce operațiunile cuantice independente de platformă de la QNodeos în instrucțiuni dependente de platformă și invers, permițând astfel QNodeOS să controleze diferite tipuri de computere cuantice. Executarea unui proces necesită și Netqasm -O arhitectură de instrucțiuni universale, independente de platformă pentru aplicații cuantice de internet.

Oamenii de știință au demonstrat Qnodeos prin conectarea diferitelor computere cuantice împreună (două realizate din diamante procesate cu centre de vacanță de azot și altul obținut din atomi schimbați electric) și rulând un program de testare, într -un mod similar cu modul în care un computer clasic efectuează un calcul folosind cloud computing.

Este necesară o experimentare suplimentară cu Qnodeos, cum ar fi utilizarea mai multor computere cuantice de diferite tipuri, precum și creșterea distanței dintre ele, au remarcat cercetătorii în studiu. Studiul a subliniat că arhitectura ar putea fi îmbunătățită prin faptul că CNPU și QNPU pe o singură placă de sistem, pentru a evita întârzierile de milisecunde în comunicarea lor, mai degrabă decât să se bazeze pe două tablouri separate.

Un sistem de operare pentru calculatoare cuantice reprezintă un pas major înainte în dezvoltarea lor. Una dintre aplicațiile potențiale pentru un sistem de operare cuantic pentru computer este pentru calcularea cuantică distribuită, precum și potențialul de a pune bazele pentru un internet cuantic.

Peter este un inginer calificat de grad și jurnalist independent cu experiență, specializat în știință, tehnologie și cultură. El scrie pentru o varietate de publicații, inclusiv BBC, Computer Weekly, IT Pro, The Guardian și The Independent. A lucrat ca jurnalist de tehnologie de peste zece ani. Peter are o diplomă în inginerie asistată de computer de la Universitatea Sheffield Hallam. A lucrat atât în ​​sectoarele de inginerie, cât și în arhitectură, cu diverse companii, inclusiv Rolls-Royce și Arup.