ENGINEERINGNET.BE - QNodeOS is een volledig programmeerbaar besturingssysteem voor quantumnetwerken, wat betekent dat applicaties op een hoog niveau zijn uit te voeren, vergelijkbaar met de manier waarop besturingssystemen als Windows en Android dat voor klassieke computers mogelijk maken.
In tegenstelling tot eerdere systemen, waarbij ontwikkelaars specifiek voor elke experimentele opstelling code moesten ontwikkelen, maakt QNodeOS het mogelijk om op eenvoudige wijze de quantumprocessoren in een netwerk aan te sturen, ongeacht het gebruikte hardwareplatform.
"Met zo’n architectuur, die niet eerder voor quantumnetwerken is ontworpen, kunnen ontwikkelaars zich concentreren op hun code in plaats van de details van de hardware," aldus Bart van der Vecht, promovendus bij QuTech. "Dit maakt het makkelijker om met nieuwe soorten applicaties te komen."
Quantumnetwerkapplicaties verschillen van software voor quantumcomputers, zodat de onderzoekers unieke uitdagingen moesten overwinnen.
Waar quantumcomputers slechts één programma op één computer hoeven te draaien, vereisen quantumnetwerkapplicaties dat afzonderlijke programma's, onafhankelijk van elkaar, op diverse netwerkknooppunten, ofwel nodes, worden uitgevoerd.
Bij een quantumnetwerk moeten de nodes bovendien met elkaar coördineren door middel van quantumverstrengeling, het type verbinding dat quantumnetwerken bijzonder maakt. QNodeOS biedt een oplossing voor deze technische uitdagingen.
De onderzoekers toonden aan dat QNodeOS kan werken op diverse typen quantumhardware. Ze deden dit door het besturingssysteem een verbinding te laten verzorgen tussen twee zeer verschillende soorten quantumprocessoren.
Als volgende stap werken de onderzoekers eraan om breed toegang te geven tot zowel de software- als de hardwarecomponenten van de technologie. Onder meer door QNodeOS te gebruiken op de Quantum Network Explorer, QuTech's demonstrator voor het quantuminternet.
Dit stelt een breder publiek in staat om te experimenteren en te innoveren, en software voor quantumnetwerken te schrijven, wat bijdraagt aan een versnelde evolutie van het vakgebied.
Partners in dit onderzoek zijn Quantum Internet Alliance, TU Delft, QuTech, Universiteit van Innsbruck, en de Franse kennisinstellingen INRIA en het CNRS,
Quantum Internet Alliance is een Europees onderzoeksinitiatief gericht op het bouwen van een prototype voor het eerste quantuminternet ter wereld.
Met ondersteuning van Horizon 2020 en financiering van Horizon Europe, werken zo ruim 40 academische, industriële en onderzoeksorganisaties samen aan het doel om tegen 2030 een functioneel quantuminternet te realiseren.
