델프트 공과대학(TU Delft), QuTech, 인스브루크 대학, INRIA, CNRS의 양자 인터넷 연합(QIA) 연구원들은 최근 양자 네트워크를 위해 설계된 최초의 운영 체제를 개발했다고 발표했습니다. 큐노드OS 🚀. 연구, Nature에 게재됨, 이는 양자 네트워크를 이론적 개념에서 인터넷의 미래에 혁명을 일으킬 수 있는 실제 기술로 전환하는 데 있어 큰 진전을 나타냅니다.

"저희 연구의 목표는 양자 네트워크 기술을 모든 사람에게 제공하는 것입니다. QNodeOS를 통해 저희는 큰 진전을 이루고 있습니다. 최초로 양자 네트워크에서 애플리케이션을 쉽게 프로그래밍하고 실행할 수 있게 되었습니다."라고 이 연구를 주도한 델프트 공과대학교(TU Delft) QuTech 양자 기술 연구소의 양자 컴퓨팅 교수인 스테파니 베너(Stephanie Wehner) 교수는 설명합니다. "저희의 연구는 또한 양자 컴퓨팅 연구의 새로운 영역을 여는 프레임워크를 만들어냅니다." 💡

개발자의 장벽 제거 👩‍💻👨‍💻

노트북이나 휴대폰과 같은 고전적인 하드웨어를 쉽게 프로그래밍할 수 있는 능력은 우리의 세상을 변화시켰고, 다양한 애플리케이션을 만드는 것을 가능하게 했습니다. QuTech의 박사과정 학생인 마리아그라치아 이울리아노는 "이 시스템은 가정용 컴퓨터의 소프트웨어처럼 작동합니다. 하드웨어가 어떻게 작동하는지 알 필요 없이 사용할 수 있습니다."라고 말합니다.

네트워킹 하드웨어와 소프트웨어 간의 장벽을 제거함으로써, 이 운영 체제는 개발자들이 다양한 하드웨어와 호환되는 애플리케이션을 쉽게 만들 수 있게 해주고, 양자 네트워킹 기술이 사회에 도달할 수 있는 길을 열어줄 것입니다.

완벽하게 프로그래밍 가능한 운영 체제 💻✨

QNodeOS로 알려진 양자 네트워크 운영 체제는 완전히 프로그래밍이 가능하므로 Windows나 Android와 같은 기존 운영 체제와 유사하게 애플리케이션을 높은 수준에서 실행할 수 있습니다. 각 실험 설정에 맞는 특정 코드를 프로그래밍해야 했던 이전 시스템과 달리, QNodeOS를 사용하면 사용하는 하드웨어 플랫폼에 관계없이 네트워크로 연결된 양자 프로세서를 쉽게 관리할 수 있습니다.

QuTech의 박사과정 학생인 Bart van der Vecht는 "양자 네트워크를 위해 지금껏 만들어진 적이 없는 이 아키텍처 덕분에 개발자는 하드웨어 세부 사항이 아닌 애플리케이션 로직에 집중할 수 있습니다."라고 설명합니다. "이렇게 하면 새로운 유형의 애플리케이션을 더 쉽게 만들 수 있으며, 그중 일부는 지금은 상상조차 할 수 없는 것입니다." 🤯

연락처 저자인 스테파니 웨너와 공동 저자인 마리아그라치아 이울리아노, 카를로 델레 돈, 바트 반 더 베흐트는 QNodeOS 스택을 사용하여 양자 네트워크 하드웨어에서 실행 가능한 고수준 애플리케이션 코드에 관해 논의했습니다. 출처: Studio Oostrum

다양한 유형의 하드웨어와 호환 가능 🔗

양자 네트워크 애플리케이션은 양자 컴퓨터에서 실행되는 애플리케이션과 다르며, 연구자들이 극복해야 하는 고유한 과제를 안겨줍니다. 단일 프로그램을 실행하는 양자 컴퓨터와 달리, 네트워크 양자 애플리케이션은 네트워크의 여러 노드에서 독립적으로 실행되는 여러 프로그램이 필요합니다. 예를 들어, 휴대폰의 클라이언트 앱과 클라우드의 서버처럼요.

이러한 프로그램은 메시징과 양자 얽힘을 통해 조정되어야 합니다. 양자 얽힘은 양자 네트워크를 구동하는 특수한 유형의 연결입니다. QNodeOS는 네트워크화된 양자 실행 패러다임의 이러한 고유한 과제를 해결합니다.

연구진은 QNodeOS가 여러 유형의 양자 하드웨어와 함께 작동하여 두 가지 매우 다른 유형의 양자 프로세서에 연결할 수 있음을 보여주었습니다. 오스트리아 인스브루크 대학교의 트레이시 노섭 교수는 "저희의 트랩 이온 프로세서는 다이아몬드 컬러 센터 기반 프로세서와 완전히 다르게 작동하지만, QNodeOS가 두 가지 모두와 함께 작동할 수 있다는 것을 보였습니다."라고 말했습니다. 💎⚛️

양자 네트워크의 미래 🌟

QNodeOS의 제작에는 물리학, 컴퓨터 과학, 엔지니어링 분야의 전문가들이 모여 실제 응용 프로그램을 지원할 수 있는 확장 가능하고 유용한 양자 네트워크를 구축한다는 QIA의 사명을 이루는 중요한 단계가 포함되었습니다. 이 과정에서 운영 체제는 추가적인 연구와 실험을 위한 중요한 프레임워크를 제공할 것입니다.

다음 단계로, QIA는 이 기술의 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소에 대한 글로벌 접근성을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 한 가지 방법은 QuTech의 양자 인터넷 데모인 Quantum Network Explorer에서 QNodeOS를 사용하는 것입니다. 이를 통해 훨씬 더 많은 사람들이 양자 네트워크를 위한 소프트웨어를 실험하고, 혁신하고, 개발할 수 있게 되어 해당 분야의 발전이 가속화될 것입니다.