ทีมนักวิจัยได้พัฒนาระบบปฏิบัติการตัวแรกสำหรับเครือข่ายควอนตัม ซึ่งช่วยให้การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นไปอย่างราบรื่น ไม่ว่าฮาร์ดแวร์จะใช้เทคโนโลยีแบบใด นับเป็นก้าวสำคัญสู่การสร้างอินเทอร์เน็ตควอนตัมที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูงสุด
สเตฟานี เวห์เนอร์ จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์ ประเทศเนเธอร์แลนด์ กล่าวว่า “การสร้างฮาร์ดแวร์อย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะทำให้เครือข่ายควอนตัมมีประโยชน์” เธอและทีมงานทำงานมายาวนานเพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมเข้ากับเครือข่ายที่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้อย่างปลอดภัย และช่วยให้สามารถดำเนินการคำนวณรูปแบบใหม่
อย่างไรก็ตาม การสร้างเครือข่ายดังกล่าวต้องอาศัยความเข้าใจในรายละเอียดทางเทคนิคของอุปกรณ์แต่ละชิ้น เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาระบบปฏิบัติการที่สามารถควบคุมอุปกรณ์ในเครือข่ายควอนตัมได้โดยไม่ขึ้นอยู่กับประเภทของคิวบิต (qubits) หรือบิตควอนตัมที่ใช้
QNodeOS: ระบบปฏิบัติการควอนตัมตัวแรกของโลก
ระบบปฏิบัติการใหม่นี้มีชื่อว่า QNodeOS ซึ่งสามารถจัดการกับทั้งข้อมูลควอนตัมและสัญญาณแบบดั้งเดิมจากคอมพิวเตอร์คลาสสิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยได้ทดสอบ QNodeOS กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมสองประเภท ได้แก่ คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สร้างจากเพชรที่ผ่านกระบวนการพิเศษ และอีกประเภทหนึ่งที่ใช้อะตอมที่ถูกประจุไฟฟ้า
โดยพวกเขาได้รันโปรแกรมทดสอบการประมวลผลควอนตัมแบบมอบหมาย (delegated quantum computing) ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับการใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไปคำนวณผ่านระบบคลาวด์
นอกจากนี้ทีมวิจัยยังทดสอบความสามารถของ QNodeOS ในการทำงานแบบมัลติทาสกิ้ง (multitasking) โดยรันสองโปรแกรมพร้อมกัน และผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่าระบบปฏิบัติการสามารถรองรับการทำงานที่ซับซ้อนในเครือข่ายควอนตัมได้
ก้าวสำคัญสู่อนาคตอินเทอร์เน็ตควอนตัม
โจ ฟิตซ์ซิมอนส์ จากบริษัท Horizon Quantum ซึ่งเป็นสตาร์ทอัพด้านควอนตัมคอมพิวติ้งในสิงคโปร์และไอร์แลนด์ กล่าวว่า “นี่เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการวางรากฐานของอินเทอร์เน็ตควอนตัม” โดยชี้ให้เห็นว่าเมื่อนักวิจัยเริ่มพัฒนาเครือข่ายควอนตัมที่สามารถใช้งานได้จริง จะมีงานอีกมากมายที่ต้องทำต่อไป เช่น การพัฒนาโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางข้อมูล (routing protocols)
เวห์เนอร์เปรียบเทียบการพัฒนา QNodeOS ว่าเป็นเหมือนการร่างภาพระบายสี “เราวาดเส้นโครงร่างเสร็จแล้ว และตอนนี้ถึงเวลาที่ต้องลงมือระบายสีให้สมบูรณ์” เธอกล่าว พร้อมเสริมว่า หนึ่งในคำถามสำคัญที่เกิดขึ้นจากงานวิจัยนี้คือ วิธีการเขียนโปรแกรมจัดตารางเวลา (scheduling) สำหรับเครือข่ายควอนตัม “ฉันไม่เคยนึกถึงเรื่องนี้มาก่อนเลย แต่ตอนนี้ฉันตื่นเต้นกับมันมาก”
ด้วยความก้าวหน้าครั้งนี้ นักวิจัยเชื่อว่าเรากำลังเข้าใกล้โลกที่อินเทอร์เน็ตควอนตัมจะกลายเป็นจริง ซึ่งจะช่วยยกระดับความปลอดภัยและศักยภาพของการคำนวณไปอีกขั้น
รายละเอียด – NS
