Criado primeiro sistema operacional para redes quânticas

Inform?tica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/03/2025

Sistema operacional de rede

Pesquisadores das universidades de Delft (Pa?ses Baixos) e Innsbruck (?ustria) deram um grande passo para a transforma??o das redes qu?nticas de um conceito te?rico em uma tecnologia pr?tica que dever? revolucionar o futuro da internet, criando uma internet qu?ntica.

Eles lan?aram o QNodeOS, o primeiro sistema operacional projetado para redes qu?nticas.

"O objetivo da nossa pesquisa ? levar a tecnologia de rede qu?ntica para todos. Com o QNodeOS, estamos dando um grande passo ? frente. Estamos tornando poss?vel - pela primeira vez - programar e executar aplicativos facilmente em uma rede qu?ntica," disse a professora Stephanie Wehner. "Nosso trabalho tamb?m cria uma estrutura que abre ?reas inteiramente novas de pesquisa em ci?ncia da computa??o qu?ntica."

A capacidade de programar facilmente o hardware da computa??o cl?ssica foi o passo crucial para disseminar o uso dos computadores eletr?nicos tradicionais, permitindo que qualquer pessoa pudesse criar uma ampla gama de aplicativos, operasse esses computadores e os interligasse em redes, tudo sem precisar entender os meandros do pr?prio hardware e dos diferentes tipos de hardware interligados. O QNodeOS faz o mesmo para o hardware qu?ntico.

"O sistema ? como o software em seu computador em casa: Voc? n?o precisa saber como o hardware funciona para us?-lo," destacou a pesquisadora Mariagrazia Iuliano, membro da equipe.

Rede qu?ntica

O sistema operacional de rede qu?ntica ? totalmente program?vel, o que significa que os aplicativos podem ser executados em alto n?vel, assim como em sistemas operacionais cl?ssicos, como Windows ou Linux. Diferentemente dos sistemas anteriores, que exigiam uma codifica??o espec?fica para cada configura??o experimental, o QNodeOS torna poss?vel operar processadores qu?nticos em uma rede com facilidade, independentemente da plataforma de hardware usada.

Ao essencialmente remover a barreira entre hardware e software de rede, o sistema operacional permitir? que os desenvolvedores criem aplicativos com facilidade e em um amplo espectro de solu??es de hardware, abrindo caminho para o desenvolvimento de softwares que possam levar a tecnologia de rede qu?ntica para a sociedade.

Isso ? crucial em um ambiente que atualmente conta com diversas plataformas de hardware, dos processadores qu?nticos de recozimento aos processadores universais com sistemas de qubits de f?tons de luz, ?tomos individuais, sistemas supercondutores e qubits moleculares.

"Uma arquitetura assim, que nunca foi criada antes para redes qu?nticas, permite que os desenvolvedores se concentrem na l?gica do aplicativo, em vez de nos detalhes do hardware," disse o pesquisador Bart van der Vecht. "Isso torna mais f?cil criar novos tipos de aplicativos, alguns dos quais talvez nem consigamos imaginar hoje."

Caracter?sticas de uma rede qu?ntica

As aplica??es de rede qu?ntica diferem das aplica??es que rodam em um computador qu?ntico, introduzindo desafios ?nicos que os pesquisadores tiveram que superar. Ao contr?rio dos computadores qu?nticos, que rodam programas ?nicos, as aplica??es de rede qu?ntica exigem programas separados para executar independentemente em diferentes n?s de rede - como um aplicativo cliente no seu telefone e um servidor na nuvem.

Esses programas precisam coordenar-se entre si por meio de mensagens e entrela?amento qu?ntico, o tipo especial de conex?o qu?ntica ? dist?ncia entre os qubits que d? ?s redes qu?nticas seu poder - a informa??o pode ser manipulada sem que ela tenha que viajar de um lugar para outro.

O QNodeOS resolve os desafios ?nicos impostos por esse paradigma de execu??o t?o diferente. Ele foi testado na pr?tica conectando dois tipos de processadores qu?nticos muito diferentes, um que usa qubits de ?ons aprisionados por feixes de laser e outro que usa qubits naturais do diamante.

Como pr?ximo passo, a equipe est? trabalhando na infraestrutura para disponibilizar acesso aos componentes de software e hardware da tecnologia. Uma das maneiras de fazer isso ser? empregar o QNodeOS no demonstrador de internet qu?ntica da Universidade de Delft, chamado Explorador de Rede Qu?ntica. Isso permitir? que um p?blico muito mais amplo experimente, inove e crie software para redes qu?nticas, acelerando a evolu??o do campo.

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