شبکه کوانتومی

شبکه های کوانتومی عناصر مهمی از محاسبات کوانتومی و سیستم های ارتباطی کوانتومی را تشکیل می دهند . شبکه های کوانتومی انتقال اطلاعات بین پردازنده های کوانتومی جدا از هم را به صورت بیت های کوانتوم که کیوبیت نیز نامیده می شوند تسهیل می کنند . پردازنده کوانتوم به کامپیوتر کوانتومی کوچکی گفته می شود که می تواند دروازه های منطقی کوانتومی را روی تعداد معینی از کیوبیت ها انجام دهد . شبکه های کوانتومی مانند شبکه های کلاسیک کار می کنند. تفاوت اصلی این است که شبکه کوانتومی ، مانند محاسبات کوانتومی ، در حل برخی از مشکلات ، مثل مدل سازی سیستم های کوانتومی ، بهتر عمل میکند.
محاسبات کوانتومی شبکه ای یا محاسبات کوانتومی توزیع شده [ ۱] با اتصال چندین پردازنده کوانتومی توسط یک شبکه کوانتومی با ارسال کیوبیت بین آنها کار می کند. انجام این کار یک خوشه محاسباتی کوانتومی ایجاد می کند و در نتیجه پتانسیل محاسبات بیشتری را ایجاد می کند. می توان با متصل کردن کامپیوترهای کمتر قدرتمند به یکدیگر پردازنده های قدرتمند ایجاد کرد. این امر ملزم به اتصال چندین رایانه کلاسیک برای تشکیل یک خوشه رایانه ای در محاسبات کلاسیک است. مانند رایانه های کلاسیک ، این سیستم با افزودن بیشتر رایانه های کوانتومی به شبکه قابل اندازه گیری است. در حال حاضر پردازنده های کوانتومی فقط با فاصله های کوتاه از هم جدا می شوند.
در قلمرو ارتباط کوانتومی ، فرد می خواهد کیوبیت ها را از یک پردازنده کوانتومی به پردازنده دیگر در فاصله های طولانی منتقل کند. [ ۲] از این طریق می توان شبکه های کوانتومی محلی را به شبکه اینترنت کوانتومی متصل کرد. یک اینترنت کوانتومی [ ۱] از برنامه های بسیار زیادی پشتیبانی می کند ، که قدرت خود را از این واقعیت می گیرد که با ایجاد کیوبیت های درهم تنیده کوانتومی ، می تواند اطلاعات را بین پردازنده های کوانتومی از راه دور منتقل کند. اکثر برنامه های اینترنت کوانتومی فقط به پردازنده های کوانتومی بسیار متوسط نیاز دارند. برای اکثر پروتکل های اینترنت کوانتومی ، مثل توزیع کلید کوانتومی در رمزنگاری کوانتومی ، اگر این پردازنده ها توانایی تهیه و اندازه گیری همزمان تنها یک کیوبیت واحد را داشته باشند ، کافی است. این در تضاد با محاسبات کوانتومی است . تنها درصورتی که پردازنده های کوانتومی ( ترکیبی ) بتوانند به راحتی کیوبیت بیشتری را نسبت به یک رایانه کلاسیک شبیه سازی کنند ، می توانند به کاربردهای جالب توجه برسند . برنامه های اینترنتی کوانتومی فقط به پردازنده های کوچک کوانتومی ، اکثراً فقط به یک کیوبیت واحد نیاز دارند ، زیرا درهم تنیدگی کوانتومی از قبل فقط بین دو کیوبیت قابل تحقق است. یک شبیه سازی از یک سیستم کوانتومی درهم پیچیده بر روی یک رایانه کلاسیک نمی تواند به طور همزمان امنیت و سرعت یکسانی را فراهم کند.