Исследователи из компании QuTech разработали так называемый протокол канального уровня, впервые реализующий явление квантовой запутанности в квантовой сети. О разработке создатели рассказали на конференции ACM SIGCOMM. Препринт статьи доступен на сайте ArXiv.org.

В классических вычислениях набор программных уровней, называемых сетевым стеком, позволяет компьютерам взаимодействовать друг с другом. В основе сетевого стека лежат протоколы связи, такие как интернет-протокол или HTTP. Одним из основных протоколов считается протокол канального уровня, который позволяет преодолевать проблемы, вызванные несовершенством оборудования.

«Все мы используем классические протоколы канального уровня в повседневной жизни. Одним из примеров является Wi-Fi, который позволяет использовать ненадежный радиосигнал, страдающий от прерываний и помех, для надежной передачи данных между совместимыми устройствами», — поясняет одна из авторов новой разработки, профессор Делфтского технического университета Стефани Венер.

Квантовая сеть, основанная на передаче кубитов, требует такого же уровня надежности. Новая работа впервые показывает возможность создания протокола канального уровня для квантового интернета. Это было нужно потому, что существующие классические протоколы не могут помочь в квантовом мире. Одной из проблем являются различия между используемыми технологиями.

«Наш канальный протокол позволяет создавать надежное запутывание между двумя сетевыми узлами, соединенными прямой физической линией связи, как оптоволокно. Следующим шагом станет создание запутывания между узлами сети, которые не соединены напрямую волокном, а связываются с помощью промежуточного узла. Чтобы реализовать крупномасштабные квантовые сети, важно выйти за рамки физического эксперимента и перейти к созданию реальной системы», — резюмирует Венер.