For at udvikle kvante netværk, industriens unikke behov skal overvejes og kan give en løsning

Der er blevet foreslået store kvantenetværk, men indtil videre, de findes ikke. Nogle komponenter i, hvad der ville udgøre sådanne netværk, undersøges, men kontrolmekanismen for et så stort netværk er ikke blevet udviklet. I AVS Quantum Science , efterforskere skitserer, hvordan et tidsfølsomt netværkskontrolplan kunne være en nøglekomponent i et brugbart kvantenetværk.

Kvantnetværk ligner klassiske netværk. Information bevæger sig igennem dem, tilvejebringelse af et kommunikationsmiddel mellem enheder og over afstande. Kvantnetværk flytter kvantebiter af information, kaldet qubits, gennem netværket.

Disse qubits er normalt fotoner. Gennem kvantefænomenerne superposition og sammenfiltring, de kan overføre meget mere information end klassiske bits, som er begrænset til logiske tilstande på 0 og 1, er i stand til. Vellykket langdistanceoverførsel af en qubit kræver præcis kontrol og timing.

Ud over de velkendte krav til transmissionsafstand og datahastighed, for at kvantenetværk skal være nyttige i virkelige omgivelser, er der mindst to andre krav fra industrien, der skal overvejes.

Den ene er netværkskontrol i realtid, specifikt tidsfølsomme netværk. Denne kontrolmetode, som tager hensyn til netværkstrafik, er blevet brugt med succes i andre typer netværk, såsom Ethernet, for at sikre, at meddelelser overføres og modtages på præcise tidspunkter. Det er præcis det, der kræves for at styre kvantenetværk.

Det andet krav er omkostninger. Stor indførelse af et industrielt kvantenetværk vil kun ske, hvis omkostningerne kan reduceres betydeligt. En måde at opnå omkostningsreduktion på er med fotoniske integrerede kredsløb.

"Værdien af ​​kvanteteknologier i industrien skal være gunstig, før den kan vedtages, "sagde forfatteren Stephen Bush." ​​Især der skal eksistere en 'kvantefordel', hvor en kvanteteknologi har evnen til at overgå en klassisk teknologi (computing, meddelelse, eller sansning). "

Indtil nu, ingen kvanteteknologi har vist en sådan fordel, men forskere arbejder på at udvikle benchmarks, når de arbejder hen imod dette mål.

"Evnen til at skalere antallet af kvantennetværksforbindelser er et vigtigt krav, der skal tages op, "sagde Bush.

Et anvendelsesområde af interesse for kvantenetværk er cybersikkerhed. Disse applikationer kan involvere en metode kendt som kvantnøglefordeling, eller QKD, hvor to parter deler en tilfældig hemmelig nøgle, som kun kendes til dem, og som kan bruges til at kryptere og dekryptere en besked.

Brug af QKD vil, imidlertid, kræver standardisering og certificering, som er i de tidlige stadier.

"Regeringsbestemmelser, der håndhæver brugen af ​​QKD, kan ikke vedtages, før der er opnået konsensus om, hvordan sikkerhed testes og certificeres af en betroet organisation, "sagde Bush.

På trods af de udfordringer, der skal overvindes, forfatterne mener, at industrien har den teknologiske evne til at opbygge fungerende kvante netværk.