mayo 17, 2022

NetSquid, el nuevo software lleva el diseño de redes cuánticas a todo el mundo

NetSquid, un simulador especializado para redes cuánticas se ha puesto a disposición de forma gratuita para usuarios no comerciales. Desarrollado por QuTech desde 2017, el software es el primero de su tipo en modelar efectos de sincronización utilizando eventos discretos. 

NetSquid permite a los investigadores de todo el mundo predecir con precisión el rendimiento de las redes cuánticas y los sistemas modulares de computación cuántica. Tales simulaciones son esenciales para diseñar sistemas cuánticos escalables y explotarlos para tipos radicalmente nuevos de tecnologías de computación y comunicación.

Las redes cuánticas

Las redes cuánticas enlazan procesadores cuánticos (pequeños) a través de canales ópticos. Permiten el intercambio de bits cuánticos entre cualquiera de los dispositivos cuánticos conectados. Las futuras redes cuánticas se pueden conectar a una Internet cuántica para realizar tareas que clásicamente son imposibles, incluida la comunicación segura, la sincronización del reloj, la identificación segura, la red de sensores cuánticos, así como el acceso seguro a computadoras cuánticas remotas en la nube.

Simulando los efectos del tiempo

NetSquid (Simulador de red para información cuántica usando eventos discretos) es una herramienta de software fácil de usar para comprender los efectos del tiempo en el rendimiento de la red cuántica y los sistemas de computación cuántica. La vida útil de los qubits, los equivalentes cuánticos de los bits de computadora, es actualmente limitada. 

Como la primera herramienta de su tipo, NetSquid admite el diseño de formas inteligentes de controlar y programar sistemas cuánticos a gran escala de tal manera que se puedan mitigar las complejas dependencias de tiempo. NetSquid también forma una pieza de software única para determinar los requisitos de la construcción de redes cuánticas y sistemas de computación cuántica modulares. Este es un paso esencial para hacer realidad los sistemas cuánticos a gran escala.

Algunas de las características clave del paquete de herramientas de simulación NetSquid. Consulte el sitio web de Netsquid para obtener más información.

Esfuerzo en equipo

Desarrollado por un equipo interdisciplinario en QuTech en Delft, NetSquid se presentó por primera vez a la comunidad de investigadores en marzo de 2019. Desarrollador Rob Knegjens: “Significa mucho poder compartir ahora los resultados de tres años de esfuerzo en equipo con investigadores de todo el mundo. el mundo.» 

QuTech es una colaboración entre la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) y la Organización Holandesa para la Investigación Científica Aplicada (TNO). Los investigadores de QuTech ya utilizaron NetSquid para desarrollar el primer protocolo de capa de enlace del mundo para una red cuántica . NetSquid también es utilizado por el  proyecto financiado por la UE Quantum Internet Alliance del buque insignia de las tecnologías cuánticas europeas para determinar los requisitos para construir unInfraestructura paneuropea de Internet cuántica . 

Comunidad de usuarios

Se invita a los posibles usuarios y probadores beta a obtener credenciales de usuario registrándose primero en el Foro de la comunidad de NetSquid . A continuación, el software se puede instalar de forma gratuita. Hay un tutorial extenso disponible en línea. A través del foro, los usuarios pueden interactuar con otros usuarios y con el equipo de NetSquid. Knegjens: «Esperamos que NetSquid atraiga a una comunidad grande y activa de usuarios».

Modularidad

Los estudiantes de doctorado Tim Coopmans y Axel Dahlberg enfatizan la modularidad de NetSquid, que facilita el ensamblaje de simulaciones complejas a partir de pequeños bloques de construcción llamados fragmentos. Dahlberg: «Los fragmentos son extensiones de NetSquid que modelan funcionalidades específicas, por ejemplo, para proporcionar un modelo físico detallado para los nodos de la red cuántica que se ejecutan en cierto hardware, como los centros de vacantes de nitrógeno en diamantes». 

Coopmans agrega: “Se pueden generar nuevos fragmentos a través del repositorio de plantillas de NetSquid. Al igual que los ladrillos LEGO, podemos combinar fragmentos para crear fácilmente simulaciones a gran escala y probar diferentes ideas «. Ambos investigadores esperan ampliar el equipo de QuTech con personas de todo el mundo que contribuyan con fragmentos de código a NetSquid.

Lanzamiento final esperado para finales de 2020

Después de la versión ‘beta’ abierta lanzada ahora, se anticipa una versión final en la segunda mitad de 2020. Knegjens: “Recomendamos encarecidamente a los usuarios que nos den comentarios que podamos incorporar en el software. Paralelamente a la versión beta, también estamos organizando un concurso de codificación con varios premios para estimular a los usuarios a contribuir con sus propios fragmentos. Continuaremos desarrollando y lanzando nuevas funciones a medida que aprendamos de las necesidades y casos de uso de la comunidad «. 

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