QNodeOS lance l'ère des applications quantiques faciles et rapides 💻✨
Les chercheurs de la Quantum Internet Alliance (QIA) de la TU Delft, de QuTech, de l'Université d'Innsbruck, de l'INRIA et du CNRS ont récemment annoncé la création du premier système d'exploitation conçu pour les réseaux quantiques : QNodeOS 🚀. La recherche, publié dans Nature, représente une avancée majeure dans la transformation des réseaux quantiques d’un concept théorique en une technologie pratique qui pourrait révolutionner l’avenir d’Internet 🌐.
« L'objectif de nos recherches est de rendre la technologie des réseaux quantiques accessible à tous. Avec QNodeOS, nous franchissons une étape majeure. Pour la première fois, il est possible de programmer et d'exécuter facilement des applications sur un réseau quantique », explique la professeure Stephanie Wehner, professeure d'informatique quantique à l'Institut QuTech de technologie quantique de l'Université de technologie de Delft, qui a dirigé l'étude. « Notre travail crée également un cadre qui ouvre de nouveaux domaines de recherche en informatique quantique. » 💡
Supprimer les obstacles pour les développeurs 👩💻👨💻
La possibilité de programmer facilement du matériel classique comme les ordinateurs portables et les téléphones portables a transformé notre monde et permis la création d’une grande variété d’applications. « Le système fonctionne comme le logiciel de votre ordinateur personnel : vous n’avez pas besoin de savoir comment fonctionne le matériel pour l’utiliser », explique Mariagrazia Iuliano, doctorante à QuTech.
En supprimant la barrière entre le matériel et les logiciels de réseau, le système d’exploitation permettra aux développeurs de créer facilement des applications compatibles avec une grande variété de matériel, ouvrant ainsi la voie à la technologie de réseau quantique pour atteindre la société.
Un système d’exploitation entièrement programmable 💻✨
Le système d'exploitation de réseau quantique, connu sous le nom de QNodeOS, est entièrement programmable, ce qui signifie que les applications peuvent fonctionner à un niveau élevé, similaire à celles des systèmes d'exploitation traditionnels comme Windows ou Android. Contrairement aux systèmes précédents, qui nécessitaient la programmation d'un code spécifique pour chaque configuration expérimentale, QNodeOS facilite la gestion des processeurs quantiques en réseau, quelle que soit la plate-forme matérielle utilisée.
« Cette architecture, jamais créée auparavant pour les réseaux quantiques, permet aux développeurs de se concentrer sur la logique de l'application plutôt que sur les détails matériels », explique Bart van der Vecht, doctorant à QuTech. « Cela facilite la création de nouveaux types d’applications, dont certaines sont encore inimaginables aujourd’hui. » 🤯
L'auteur correspondant Stephanie Wehner et les co-auteurs Mariagrazia Iuliano, Carlo Delle Donne et Bart van der Vecht, dans le contexte d'un code d'application de haut niveau exécutable sur du matériel de réseau quantique utilisant la pile QNodeOS. Crédit : Studio Oostrum
Compatible avec plusieurs types de matériel 🔗
Les applications de réseaux quantiques sont différentes de celles exécutées sur un ordinateur quantique, ce qui pose des défis uniques que les chercheurs ont dû surmonter. Contrairement aux ordinateurs quantiques qui exécutent un seul programme, les applications quantiques en réseau nécessitent que plusieurs programmes s'exécutent indépendamment sur différents nœuds du réseau, comme une application client sur votre téléphone et un serveur dans le cloud ☁️.
Ces programmes doivent être coordonnés par messagerie et par intrication quantique, un type particulier de connexion qui alimente les réseaux quantiques. QNodeOS résout ces défis uniques du paradigme d’exécution quantique en réseau.
Les chercheurs ont démontré que QNodeOS peut fonctionner avec plusieurs types de matériel quantique, en le connectant à deux types de processeurs quantiques très différents. « Nos processeurs à ions piégés fonctionnent de manière complètement différente de ceux basés sur des centres de couleur diamant, mais nous avons montré que QNodeOS peut fonctionner avec les deux », explique Tracy Northup, professeur à l'Université d'Innsbruck, en Autriche. 💎⚛️
L'avenir des réseaux quantiques 🌟
La création de QNodeOS a réuni des experts en physique, en informatique et en ingénierie pour franchir une étape clé dans la mission de QIA visant à construire un réseau quantique évolutif et utile capable de prendre en charge des applications du monde réel. En cours de route, le système d’exploitation fournira un cadre crucial pour de futures recherches et expérimentations.
Dans une prochaine étape, QIA s’efforce de fournir un accès mondial aux composants logiciels et matériels de cette technologie. Une façon de procéder consiste à utiliser QNodeOS sur Quantum Network Explorer, le démonstrateur d’Internet quantique de QuTech. Cela permettra à un public beaucoup plus large d’expérimenter, d’innover et de créer des logiciels pour les réseaux quantiques, accélérant ainsi l’évolution du domaine 🚀🔬.
