MADRID 12 mar. (EUROPA PRESS) -
Cientistas da Aliança Europeia de Internet Quântica (QIA) anunciaram a criação do primeiro sistema operacional projetado para redes quânticas: o QNodeOS.
A pesquisa, publicada na Nature, marca um passo importante na transformação das redes quânticas de um conceito teórico em uma tecnologia prática que pode revolucionar o futuro da Internet.
"O objetivo de nossa pesquisa é levar a tecnologia de rede quântica a todos. Com o QNodeOS, estamos dando um grande passo à frente. Pela primeira vez, podemos programar e executar aplicativos em uma rede quântica de forma simples", disse a professora Stephanie Wehner, professora de computação quântica no instituto de pesquisa de tecnologia quântica QuTech da TU Delft, que liderou o estudo, em um comunicado. "Nosso trabalho também cria uma estrutura que abre áreas completamente novas de pesquisa em computação quântica."
A capacidade de programar facilmente o hardware de computação clássica, como laptops ou telefones, teve um impacto transformador em nosso mundo e permitiu a criação de uma ampla gama de aplicativos. "O sistema é como o software do seu computador em casa: você não precisa saber como o hardware funciona para usá-lo", diz Mariagrazia Iuliano, estudante de doutorado da QuTech.
Ao eliminar essencialmente a barreira entre o hardware e o software de rede, o sistema operacional permitirá que os desenvolvedores criem aplicativos facilmente e em um amplo espectro de soluções de hardware, abrindo caminho para o desenvolvimento de software que pode levar a tecnologia de rede quântica para a sociedade.
O sistema operacional de rede quântica, conhecido como QNodeOS, é totalmente programável, o que significa que os aplicativos podem ser executados em alto nível, assim como nos sistemas operacionais clássicos, como o Windows ou o Android.
Ao contrário dos sistemas anteriores, que exigiam codificação específica para cada configuração experimental, o QNodeOS possibilita a operação de processadores quânticos em uma rede com facilidade, independentemente da plataforma de hardware utilizada. "Essa arquitetura, que nunca foi criada antes para redes quânticas, permite que os desenvolvedores se concentrem na lógica do aplicativo em vez de nos detalhes do hardware", explica Bart van der Vecht, um estudante de doutorado da QuTech. "Isso facilita a criação de novos tipos de aplicativos, alguns dos quais talvez nem possamos imaginar hoje.
Os aplicativos de rede quântica são diferentes dos aplicativos executados em um computador quântico, o que apresenta desafios exclusivos que os pesquisadores tiveram que superar. Ao contrário dos computadores quânticos que executam programas individuais, os aplicativos de rede quântica exigem programas separados executados independentemente em diferentes nós da rede, como um aplicativo cliente em seu telefone e um servidor na nuvem. Esses programas devem se coordenar entre si por meio de mensagens e emaranhamento quântico, um tipo especial de conexão quântica que confere às redes quânticas seu poder. O QNodeOS resolve os desafios exclusivos apresentados por esse diferente paradigma de execução quântica.
Os pesquisadores demonstraram que o QNodeOS pode funcionar com vários tipos de hardware quântico, conectando-o a dois tipos muito diferentes de processadores quânticos. "Nossos processadores de íons aprisionados funcionam de forma fundamentalmente diferente daqueles baseados em centros de cor em diamantes, mas mostramos que o QNodeOS pode funcionar com ambos", acrescenta Tracy Northup, professora da Universidade de Innsbruck, na Áustria.
A criação do QNodeOS reuniu especialistas em física, ciência da computação e engenharia para dar um passo importante na missão da QIA de construir uma rede quântica útil e dimensionável que possa dar suporte a aplicativos do mundo real. Nesse caminho, o sistema operacional fornecerá uma estrutura crucial para estudos e experimentos contínuos.
Como próxima etapa, o QIA está trabalhando para fornecer ao mundo acesso aos componentes de software e hardware da tecnologia. Uma das maneiras de fazer isso será usar o QNodeOS no Quantum Network Explorer, o demonstrador de Internet quântica da QuTech. Isso permitirá que um público muito mais amplo faça experimentos, inove e crie software para redes quânticas, acelerando a evolução do campo.
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