Pesquisadores Criam Sistema Operativo Para Impulsionar a Internet Quântica • Diário Económico
Pesquisadores da Universidade de Delft (Países Baixos) e da Universidade de Innsbruck (Áustria) deram um passo crucial para tornar as redes quânticas uma tecnologia prática. A equipa desenvolveu o QNodeOS, o primeiro sistema operativo concebido especificamente para redes quânticas, que permite criar e executar aplicações de forma simplificada, sem necessidade de conhecimentos avançados de hardware quântico.
“O objectivo da nossa investigação é levar a tecnologia de rede quântica a todos. Com o QNodeOS, estamos a dar um grande passo em frente. Estamos a tornar possível – pela primeira vez – programar e executar facilmente aplicações numa rede quântica”, afirmou a professora Stephanie Wehner. “O nosso trabalho também cria uma estrutura que abre áreas de investigação inteiramente novas na ciência da computação quântica.”a d v e r t i s e m e n t
A capacidade de programar facilmente hardware de computação clássica foi o passo crucial para a disseminação da utilização de computadores electrónicos tradicionais, permitindo a qualquer pessoa criar uma vasta gama de aplicações, operar estes computadores e ligá-los em rede, tudo sem necessidade de compreender os meandros do próprio hardware e os diferentes tipos de hardware interligado. O QNodeOS faz o mesmo com o hardware quântico.
“O sistema é como o software do seu computador doméstico: não é necessário saber como funciona o hardware para o utilizar”, afirmou a investigadora Mariagrazia Iuliano, membro da equipa.
O sistema operativo da rede quântica é totalmente programável, o que significa que as aplicações podem ser executadas a um nível elevado, tal como nos sistemas operativos clássicos como o Windows ou o Linux. Ao contrário dos sistemas anteriores, que exigiam uma codificação específica para cada configuração experimental, o QNodeOS permite operar facilmente processadores quânticos numa rede, independentemente da plataforma de hardware utilizada.
Isto permitirá a um público muito mais vasto experimentar, inovar e criar software para redes quânticas, acelerando a evolução deste domínio
Ao eliminar essencialmente a barreira entre o hardware e o software de ligação em rede, o sistema operativo permitirá aos programadores criar facilmente aplicações num vasto espectro de soluções de hardware, abrindo caminho para o desenvolvimento de software que possa levar a tecnologia de ligação em rede quântica à sociedade.
Segundo o site Inovação Tecnológica, isto é crucial num ambiente que tem actualmente uma variedade de plataformas de hardware, desde processadores quânticos de recozimento a universais com sistemas de qubits de fotões de luz, átomos individuais, sistemas supercondutores e qubits moleculares.
“Uma arquitectura como esta, que nunca foi criada antes para redes quânticas, permite que os programadores se concentrem na lógica da aplicação e não nos pormenores do hardware”, disse o investigador Bart van der Vecht. “Isto facilita a criação de novos tipos de aplicativos, alguns das quais talvez nem sequer consigamos imaginar actualmente.”
As aplicações de redes quânticas diferem das aplicações que correm num computador quântico, introduzindo desafios únicos que os investigadores tiveram de ultrapassar. Ao contrário dos computadores quânticos, que executam programas únicos, as aplicações de rede quântica requerem que programas separados sejam executados independentemente em diferentes nós da rede – como uma aplicação do cliente no seu telemóvel e um servidor na nuvem.
QNodeOS, o primeiro sistema operativo concebido especificamente para redes quânticas
Estes programas precisam de se coordenar uns com os outros através de mensagens e entrelaçamento quântico, o tipo especial de ligação quântica à distância entre qubits que confere às redes quânticas o seu poder – a informação pode ser manipulada sem ter de viajar de um sítio para outro.
O QNodeOS resolve os desafios únicos colocados por este paradigma de execução muito diferente. Foi testado na prática ligando dois tipos muito diferentes de processadores quânticos, um que utiliza qubits iónicos aprisionados por raios laser e outro que utiliza qubits de diamante natural.
Como próximo passo, a equipa está a trabalhar na infra-estrutura para dar acesso aos componentes de software e hardware da tecnologia. Uma forma de o fazer será utilizar o QNodeOS no demonstrador de Internet quântica da Universidade de Delft, denominado Quantum Network Explorer. Isto permitirá a um público muito mais vasto experimentar, inovar e criar software para redes quânticas, acelerando a evolução deste domínio.
