QNodeOS ปฏิวัติเครือข่ายควอนตัม: ระบบปฏิบัติการแรก!

นักวิจัย Quantum Internet Alliance (QIA) จาก TU Delft, QuTech, University of Innsbruck, INRIA และ CNRS ได้ประกาศเมื่อเร็วๆ นี้เกี่ยวกับการสร้างระบบปฏิบัติการตัวแรกที่ออกแบบมาสำหรับเครือข่ายควอนตัม: โน๊ตโอเอส . การวิจัย, ตีพิมพ์ในนิตยสาร Natureถือเป็นก้าวสำคัญในการเปลี่ยนแปลงเครือข่ายควอนตัมจากแนวคิดเชิงทฤษฎีสู่เทคโนโลยีเชิงปฏิบัติที่จะปฏิวัติอนาคตของอินเทอร์เน็ต 🌐

“เป้าหมายของการวิจัยของเราคือการนำเทคโนโลยีเครือข่ายควอนตัมมาสู่ทุกคน ด้วย QNodeOS เรากำลังก้าวไปอีกขั้น เป็นครั้งแรกที่เราสามารถเขียนโปรแกรมและรันแอปพลิเคชันบนเครือข่ายควอนตัมได้อย่างง่ายดาย” ศาสตราจารย์ ดร. Stephanie Wehner ศาสตราจารย์ด้านการประมวลผลควอนตัมจาก QuTech Institute for Quantum Technology แห่ง TU Delft ซึ่งเป็นผู้นำในการศึกษาครั้งนี้ให้คำอธิบาย “งานของเรายังสร้างกรอบงานที่เปิดโอกาสให้เกิดการวิจัยใหม่ๆ ในด้านการประมวลผลเชิงควอนตัมอีกด้วย”

การขจัดอุปสรรคสำหรับนักพัฒนา 👩‍💻👨‍💻

ความสามารถในการตั้งโปรแกรมฮาร์ดแวร์คลาสสิกอย่างแล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือได้อย่างง่ายดายได้เปลี่ยนแปลงโลกของเราและทำให้สามารถสร้างแอปพลิเคชันที่หลากหลายได้ “ระบบนี้ทำงานเหมือนกับซอฟต์แวร์บนคอมพิวเตอร์ที่บ้านของคุณ คุณไม่จำเป็นต้องรู้ว่าฮาร์ดแวร์ทำงานอย่างไรเพื่อใช้งานระบบนี้” Mariagrazia Iuliano นักเรียนปริญญาเอกที่ QuTech กล่าว

การลบอุปสรรคระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ระบบเครือข่าย ระบบปฏิบัติการจะช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันที่เข้ากันได้กับฮาร์ดแวร์ที่หลากหลายได้อย่างง่ายดาย ช่วยปูทางให้เทคโนโลยีเครือข่ายควอนตัมเข้าถึงสังคมได้

ระบบปฏิบัติการที่สามารถตั้งโปรแกรมได้เต็มรูปแบบ 💻✨

ระบบปฏิบัติการเครือข่ายควอนตัมที่เรียกว่า QNodeOS สามารถเขียนโปรแกรมได้เต็มรูปแบบ ซึ่งหมายความว่าแอพพลิเคชั่นสามารถทำงานในระดับสูงได้ เช่นเดียวกับระบบปฏิบัติการดั้งเดิมอย่าง Windows หรือ Android ต่างจากระบบก่อนหน้าที่ต้องใช้โค้ดโปรแกรมเฉพาะสำหรับการตั้งค่าการทดลองแต่ละครั้ง QNodeOS ช่วยให้จัดการโปรเซสเซอร์ควอนตัมแบบเครือข่ายได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะใช้แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ใดก็ตาม

“สถาปัตยกรรมนี้ไม่เคยถูกสร้างขึ้นมาสำหรับเครือข่ายควอนตัมมาก่อน ช่วยให้นักพัฒนาสามารถเน้นไปที่ตรรกะของแอปพลิเคชันได้แทนที่จะเน้นรายละเอียดของฮาร์ดแวร์” Bart van der Vecht นักศึกษาปริญญาเอกที่ QuTech อธิบาย “สิ่งนี้ทำให้การสร้างแอปพลิเคชันประเภทใหม่ๆ เป็นเรื่องที่ง่ายขึ้น ซึ่งบางส่วนเราไม่สามารถจินตนาการได้ในปัจจุบัน”

ผู้เขียนที่ติดต่อได้ Stephanie Wehner และผู้เขียนร่วม Mariagrazia Iuliano, Carlo Delle Donne และ Bart van der Vecht ในบริบทของโค้ดแอปพลิเคชันระดับสูงที่สามารถทำงานได้บนฮาร์ดแวร์เครือข่ายควอนตัมโดยใช้สแต็ก QNodeOS เครดิต : สตูดิโอ Oostrum

เข้ากันได้กับฮาร์ดแวร์หลายประเภท 🔗

แอปพลิเคชันเครือข่ายควอนตัมนั้นแตกต่างจากแอปพลิเคชันที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม โดยก่อให้เกิดความท้าทายเฉพาะตัวที่นักวิจัยต้องเอาชนะให้ได้ ไม่เหมือนกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่รันโปรแกรมเดียว แอปพลิเคชันควอนตัมในเครือข่ายจำเป็นต้องมีหลายโปรแกรมทำงานแยกกันบนโหนดต่างๆ ในเครือข่าย เช่น แอปไคลเอนต์บนโทรศัพท์ของคุณและเซิร์ฟเวอร์ในระบบคลาวด์ ☁️

โปรแกรมเหล่านี้จะต้องประสานงานกันผ่านการส่งข้อความและการพันกันของควอนตัม ซึ่งเป็นรูปแบบการเชื่อมต่อพิเศษที่ขับเคลื่อนเครือข่ายควอนตัม QNodeOS ช่วยแก้ไขปัญหาเฉพาะตัวของรูปแบบการดำเนินการควอนตัมแบบเครือข่าย

นักวิจัยแสดงให้เห็นว่า QNodeOS สามารถทำงานร่วมกับฮาร์ดแวร์ควอนตัมหลายประเภท โดยเชื่อมโยงเข้ากับโปรเซสเซอร์ควอนตัมสองประเภทที่แตกต่างกันมาก “โปรเซสเซอร์ไอออนที่กักขังของเราทำงานแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากโปรเซสเซอร์ที่ใช้ศูนย์สีเพชร แต่เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่า QNodeOS สามารถทำงานร่วมกับทั้งสองระบบได้” Tracy Northup ศาสตราจารย์มหาวิทยาลัยอินส์บรุค ประเทศออสเตรีย กล่าว

อนาคตของเครือข่ายควอนตัม 🌟

การสร้าง QNodeOS นำผู้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ และวิศวกรรมศาสตร์มารวมกัน เพื่อก้าวสำคัญในภารกิจของ QIA ในการสร้างเครือข่ายควอนตัมที่ปรับขนาดได้และเป็นประโยชน์ ซึ่งสามารถรองรับแอปพลิเคชันในโลกแห่งความเป็นจริงได้ ตลอดทางระบบปฏิบัติการจะมอบกรอบงานที่สำคัญสำหรับการวิจัยและการทดลองเพิ่มเติม

ในขั้นตอนถัดไป QIA กำลังดำเนินการเพื่อให้สามารถเข้าถึงซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของเทคโนโลยีนี้ได้ทั่วโลก วิธีหนึ่งคือการใช้ QNodeOS บน Quantum Network Explorer ซึ่งเป็นเครื่องสาธิตอินเทอร์เน็ตควอนตัมของ QuTech สิ่งนี้จะทำให้ผู้คนจำนวนมากขึ้นสามารถทดลอง สร้างสรรค์ และสร้างซอฟต์แวร์สำหรับเครือข่ายควอนตัมได้ และช่วยเร่งวิวัฒนาการของสาขานี้ 🚀🔬