Что известно
Впервые представлена операционная система, разработанная исключительно для квантовых компьютеров – QNodeOS. Ее создали для управления будущими квантовыми сетями и обеспечения взаимодействия между машинами с различными типами кубитов. Эта ОС должна стать основой для формирования квантового интернета, сообщает 24 Канал со ссылкой на LiveScience.
Смотрите также Ученые хотят создать квантовый интернет – это расширит возможности вычислений
В отличие от традиционных ОС, например Windows или iOS, управляющих стандартными компьютерами, большинство квантовых систем пока создаются под отдельные задачи – например, проведения экспериментов или симуляций. Такая специализация ограничивает их функциональность и затрудняет соединение между собой. Дополнительно, существуют различные типы квантовых компьютеров, которые используют свои собственные методы управления кубитами.
12 марта в журнале Nature появилось исследование, где впервые описано универсальную ОС для квантовых вычислений. Она совместима с любым типом квантовой машины, независимо от используемых кубитов. Благодаря ей становится возможным централизованное управление несколькими квантовыми компьютерами, даже если они построены на разных технологиях.
В сердце QNodeOS – два ключевых компонента: классический сетевой процессор (CNPU), инициирующий выполнение кода, и квантовый сетевой процессор (QNPU), который управляет квантовыми операциями. Вместе они обеспечивают работу квантового устройства под названием QDevice – физической платформы для выполнения квантовых вентилей, измерений и запутываний.
Чтобы ОС могла взаимодействовать с конкретным квантовым оборудованием, в нее встроен специальный компонент – QDriver. Именно он отвечает за перевод независимых от платформы инструкций в специфические команды для разных типов квантовых устройств. Это позволяет QNodeOS оставаться универсальной.
Для работы с сетями система также использует NetQASM – универсальную архитектуру инструкций, которая позволяет писать квантовые программы, независимо от типа компьютера.
Разработчики уже продемонстрировали возможности QNodeOS, объединив три разных квантовых компьютера – два на основе алмазов и азота и один на электрически контролируемых атомах. Они запустили тестовую программу, подобно тому, как обычные компьютеры используют облачные сервисы для вычислений.
Впереди – дополнительные эксперименты. Команда хочет протестировать QNodeOS на большем количестве устройств и при увеличенных расстояниях между ними. Ученые также считают, что архитектуру можно усовершенствовать – перенеся CNPU и QNPU на одну плату, чтобы избежать задержек связи.
QNodeOS – это прорыв, который может кардинально изменить ландшафт квантовых технологий. Она не только открывает путь к распределенным квантовым вычислениям, но и становится первым шагом к созданию полноценного квантового интернета.