Redes quânticas de grande escala foram propostas, Mas por enquanto, eles não existem. Alguns componentes do que fariam tais redes estão sendo estudados, mas o mecanismo de controle para uma rede em grande escala não foi desenvolvido. No AVS Quantum Science , os investigadores descrevem como um plano de controle de rede sensível ao tempo pode ser um componente-chave de uma rede quântica viável.

As redes quânticas são semelhantes às redes clássicas. A informação passa por eles, fornecer um meio de comunicação entre dispositivos e à distância. Redes quânticas movem bits quânticos de informação, chamados qubits, através da rede.

Esses qubits geralmente são fótons. Através dos fenômenos quânticos de superposição e emaranhamento, eles podem transmitir muito mais informações do que os bits clássicos, que são limitados a estados lógicos de 0 e 1, são capazes de. A transmissão bem-sucedida de um qubit a longa distância requer controle e tempo precisos.

Além dos requisitos bem conhecidos de distância de transmissão e taxa de dados, para que as redes quânticas sejam úteis em um cenário do mundo real, há pelo menos dois outros requisitos da indústria que precisam ser considerados.

Um é o controle de rede em tempo real, rede especificamente sensível ao tempo. Este método de controle, que leva em consideração o tráfego da rede, tem sido usado com sucesso em outros tipos de redes, como Ethernet, para garantir que as mensagens sejam transmitidas e recebidas em horários precisos. Isso é exatamente o que é necessário para controlar as redes quânticas.

O segundo requisito é o custo. A adoção em larga escala de uma rede quântica industrial só acontecerá se os custos puderem ser reduzidos significativamente. Uma maneira de obter redução de custos é com circuitos integrados fotônicos.

“O valor das tecnologias quânticas na indústria deve ser favorável antes de ser adotado, "disse o autor Stephen Bush." ​​Em particular, uma 'vantagem quântica' deve existir em que uma tecnologia quântica tenha a capacidade de superar uma tecnologia clássica (computação, comunicação, ou detecção). "

Até aqui, nenhuma tecnologia quântica demonstrou tal vantagem, mas os cientistas estão trabalhando para desenvolver benchmarks à medida que trabalham para atingir esse objetivo.

"A capacidade de escalar o número de interconexões de rede quântica é um requisito importante que deve ser abordado, disse Bush.

Uma área de aplicação de interesse para redes quânticas é a segurança cibernética. Essas aplicações podem envolver um método conhecido como distribuição quântica de chaves, ou QKD, em que duas partes compartilham uma chave secreta aleatória, conhecida apenas por eles, que pode ser usada para criptografar e descriptografar uma mensagem.

O uso de QKD irá, Contudo, exigem padronização e certificação, que está nos estágios iniciais.

"As regulamentações governamentais que impõem o uso de QKD não podem ser aprovadas até que se chegue a um consenso sobre como a segurança é testada e certificada por uma organização confiável, disse Bush.

Apesar dos desafios que devem ser superados, os autores acreditam que a indústria tem a capacidade tecnológica de construir redes quânticas funcionais.