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An operating system for executing applications on quantum network nodes

delete2025-03-12
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OA
AI
C
Carlo Delle Donne
M
Mariagrazia Iuliano
B
Bart van der Vecht
F
Ferreira, G. M.
H
Hana Jirovská
T
T. J. W. van der Steenhoven
A
Axel Dahlberg
M
Matthew Skrzypczyk
D
D. Fioretto
M
Markus Teller
P
Pavel Filippov
A
Alejandro R.‐P. Montblanch
J
Julius Fischer
H
Hendrik B. van Ommen
N
N. Demetriou
D
Dominik Leichtle
L
Luka Music
H
H. Ollivier
I
Ingmar te Raa
W
Wojciech Kozłowski
T
T. H. Taminiau
P
Przemysław Pawełczak
T
Tracy E. Northup
R
Ronald Hanson
S
Stephanie Wehner *
DOI:10.1038/s41586-025-08704-wdelete
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摘要

摘要

En 中文
未来量子网络的目标是实现在仅使用经典通信无法实现的新型互联网应用1, 2-3。迄今为止,已在量子处理器上针对量子网络应用4, 5-6和功能7, 8, 9, 10, 11-12进行了演示,这些演示是在专门针对实验装置的特定软件中进行的,该软件被编程为直接使用实验物理专业知识将单个任务(应用实验)写入底层控制设备。本文报道了一种能够在平台无关的高层软件中执行量子网络应用的架构的设计与实现。我们通过将其实现为量子网络操作系统-QNodeOS,并执行测试程序(包括在基于金刚石氮空位(NV)中心14,15的两个量子网络节点上从客户端到服务器13的委托计算)来证明该架构在高层软件中执行应用的能力。我们展示了我们的架构如何通过多任务处理不同应用来最大化量子网络硬件的使用。我们的架构可用于在我们系统模型对应的任何量子处理器平台上执行程序,这通过为基于单个40Ca+原子16的离子阱量子网络节点演示QNodeOS的额外驱动程序进行了说明。我们的架构为量子网络编程的计算机科学研究奠定了基础,并为开发能够将量子网络技术带给社会的软件铺平了道路。
Keyword:
SCHEDULING ALGORITHMS
SINGLE ATOMS
TELEPORTATION
ENTANGLEMENT
STATE

期刊

Nature 封面图
Nature
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48.5
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机构

U
Univ Innsbruck
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P
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D
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S
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IF0
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err1999-02-01
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