kvanttiverkoissa

Kvanttiverkko on tietoverkko, jonka toiminta perustuu kvanttihyvään ja kvanttifysiikan ilmiöihin, kuten superpositioon ja kietoutumiseen. Tällainen verkko mahdollistaa kvanttiviestinnän sekä hajautetun laskennan, jossa useat kvanttijärjestelmät voivat jakaa tilojaan ja toimia yhteistyössä riippumatta fyysisestä etäisyydestä.

Perusidea on jakaa kvanttien tilat verkon solmujen välillä. Tämä saavutetaan esimerkiksi kietoutuneiden tilojen tuottamisella ja ylläpitämisellä, entanglementin jakamisella sekä kvant teleportaatiossa. Kvanttitiloja voidaan tallentaa väliaikaisesti kvanttimuisteisiin, jotta verkon suorituskyky ja synkronointi voidaan hallita.

Infrastruktuuri perustuu pääasiassa fotonipohjaisiin linkkeihin valokuituun tai ilmalinkeihin. Kvantti-reitittimet ja kvanttimuisteet mahdollistavat pitkien etäisyyksien kommunikaation ja virheenkorjauksen. Käytetty teknologia sisältää on-chip fotoniikkaa, atomipitoisia muistiratkaisuja ja erityisiä materiaaleja kvanttitilojen tallentamiseen.

Sovellukset kattavat kvanttiavainjakelun turvallisen viestinnän takaamiseksi, hajautetun laskennan ja kvanttiverkkojen sensoriverkkoja. Haasteisiin kuuluvat signaalin häviöt ja dekoherenssi, laitteistojen yhteensopivuus ja standardointi sekä verkon kustannukset ja laajentaminen nykyisestä infrastruktuurista.