Bilim insanları, kuantum bilgisayarlar için tasarlanmış dünyanın ilk işletim sistemini geliştirdi. Bu çığır açan gelişme, farklı kuantum bilgisayarların birbirine bağlanmasına ve gelecekte bir kuantum internetin temelinin atılmasına olanak tanıyabilir.
Günümüzde kullandığımız Microsoft Windows veya Apple iOS gibi işletim sistemleri, bir bilgisayar üzerindeki tüm diğer uygulamaları yönetmekle sorumludur. Ancak, mevcut kuantum bilgisayarların çoğu genellikle belirli bir işlevi yerine getirmek (örneğin bir deneyi veya simülasyonu çalıştırmak) için özel olarak tasarlanmış ve üretilmiştir.
Bu durum, kuantum bilgisayarların potansiyel işlevselliğini sınırlamakta ve bağlantı kurmalarını zorlaştırmaktadır. Ayrıca, farklı türde kuantum bilgisayarların farklı kuantum bitleri (qubit) kullanarak kuantum süperpozisyonu elde etme yöntemleri de birbirinden farklıdır.
Ancak geçtiğimiz günlerde saygın bir bilimsel dergide yayımlanan yeni bir çalışma, QNodeOS adında, kullandıkları qubit türünden bağımsız olarak her türlü makineyle çalışan bir kuantum bilgisayar işletim sistemini tanımladı.
Böyle bir işletim sistemi, birden fazla kuantum bilgisayarın birbirine bağlanmasını ve aynı merkezi platform tarafından kontrol edilmesini mümkün kılacaktır.
Kuantum Bilgisayarın Geleceği
QNodeOS, kodun yürütülmesini başlatan mantıksal birim olan klasik ağ işlem birimini (CNPU) ve kuantum kodunu kontrol eden kuantum ağ işlem birimini (QNPU) birleştirerek çalışır.
CNPU ve QNPU birlikte, QNodeOS'u oluşturur ve QDevice adı verilen ayrı bir kuantum cihazını kontrol eder. QDevice, kuantum operasyonlarını (kapılar, ölçümler ve dolanıklıklar) yürütmekten sorumlu, kuantum donanımına bağımlı teknolojidir. QNodeOS'un çalıştırması gereken her kuantum bilgisayar için bir QDevice'a ihtiyaç duyulacaktır.
QNodeOS'un temel bileşenlerinden biri, QNodeOS'u QDevice'a bağlayan QDriver'dır. QDriver, QNodeOS'un kuantum donanımına bağımlı tek parçasıdır. Platformdan bağımsız kuantum operasyonlarını QNodeOS'tan alıp platforma bağımlı talimatlara çevirir ve tam tersini yaparak QNodeOS'un farklı türdeki kuantum bilgisayarları kontrol etmesini sağlar. Bir süreci yürütmek aynı zamanda kuantum internet uygulamaları için evrensel, platformdan bağımsız bir komut seti mimarisi olan NetQASM'yi de gerektirir.
Bilim insanları, QNodeOS'u farklı kuantum bilgisayarları (azot boşluk merkezleri içeren işlenmiş elmaslardan yapılan iki tanesi ve elektrik yüklü atomlardan yapılan bir diğeri) birbirine bağlayarak ve bir test programı çalıştırarak gösterdiler. Bu test, klasik bir bilgisayarın bulut bilişim kullanarak bir hesaplama yapmasına benzer bir şekilde gerçekleştirildi.
Çalışmada, daha farklı türde kuantum bilgisayarların kullanılması ve aralarındaki mesafenin artırılması gibi QNodeOS ile ilgili daha fazla deney yapılması gerektiği belirtildi. Ayrıca, mimarinin ayrı iki kart yerine, CNPU ve QNPU'nun tek bir sistem kartında bulunmasıyla geliştirilebileceği ve böylece iletişimdeki milisaniyelik gecikmelerin önlenebileceği vurgulandı.
Kuantum bilgisayarlar için bir işletim sistemi, bu teknolojinin gelişiminde büyük bir adımı temsil ediyor. Kuantum bilgisayar işletim sisteminin potansiyel uygulamalarından biri dağıtılmış kuantum bilişim olup, potantum internet için de temel atabilir.
