QNodeOS es el primer sistema operativo del mundo diseñado para computadoras cuánticas y permitirá conexiones entre diferentes tipos de computadoras cuánticas.
Los científicos han desarrollado el primer sistema operativo del mundo diseñado para ordenadores cuánticos , que podría permitir que los ordenadores cuánticos se conecten entre sí, allanando así el camino para una Internet cuántica.
Un sistema operativo, como Microsoft Windows o Apple iOS, es el programa responsable de gestionar todas las demás aplicaciones de una computadora. Sin embargo, la mayoría de las computadoras cuánticas están diseñadas y construidas para una función específica; por ejemplo, para ejecutar un experimento o una simulación.
Esto limita la funcionalidad potencial de las computadoras cuánticas y dificulta su conectividad. Además, existen diferentes tipos de computadoras cuánticas que utilizan distintos tipos de bits cuánticos (qubits) para lograr la superposición cuántica de distintas maneras.
Pero el 12 de marzo, los científicos publicaron un nuevo estudio en Nature que describe QNodeOS, un sistema operativo para computadoras cuánticas que funciona con todo tipo de máquinas independientemente del tipo de qubits que utilicen.
Un sistema operativo de este tipo permitiría conectar múltiples computadoras cuánticas entre sí y controlarlas desde la misma plataforma central.
El futuro de la computación cuántica
QNodeOS funciona combinando una unidad de procesamiento de red clásica (CNPU), que es el elemento lógico para iniciar la ejecución del código, con una unidad de procesamiento de red cuántica (QNPU), que controla el código cuántico.
Juntos, la CNPU y la QNPU forman el QNodeOS, que controla un dispositivo cuántico separado, llamado QDevice.
El QDevice es una tecnología cuántica dependiente del hardware, responsable de ejecutar operaciones cuánticas (puertas, mediciones y entrelazamientos). Se necesitaría un QDevice por cada computadora cuántica que el QNodeOS necesite para operar.
Un componente clave del QNodeOS es el QDriver, que conecta el QNodeOS con el QDevice. El QDriver es la única parte del QNodeOS que depende del hardware cuántico. Traduce las operaciones cuánticas independientes de la plataforma del QNodeOS a instrucciones dependientes de la plataforma y viceversa, lo que permite al QNodeOS controlar diferentes tipos de computadoras cuánticas. La ejecución de un proceso también requiere NetQASM , una arquitectura de conjunto de instrucciones universal e independiente de la plataforma para aplicaciones de internet cuántica.
Los científicos demostraron el QNodeOS conectando diferentes computadoras cuánticas entre sí (dos hechas de diamantes procesados con centros de vacantes de nitrógeno y otra hecha de átomos modificados eléctricamente) y ejecutando un programa de prueba, de manera similar a cómo una computadora clásica realiza un cálculo utilizando computación en la nube.
Se requiere mayor experimentación con el QNodeOS, como el uso de más computadoras cuánticas de diferentes tipos, así como el aumento de la distancia entre ellas, señalaron los investigadores en el estudio. El estudio destacó que la arquitectura podría mejorarse al tener la CNPU y la QNPU en una sola placa base, para evitar retrasos de milisegundos en su comunicación, en lugar de depender de dos placas separadas.
Un sistema operativo para computadoras cuánticas representa un gran avance en su desarrollo. Una de sus posibles aplicaciones es la computación cuántica distribuida, además de sentar las bases para una internet cuántica.
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