క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్‌లోని కఠినమైన భాగంపై DARPA పందెం వేస్తోంది
ఇచ్చిన మూల పాఠ్యం ప్రకారం, ప్రయాణంలో క్వాంటం డేటాను సంరక్షించడానికి అవసరమైన సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడానికి Defense Advanced Research Projects Agency క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ కంపెనీ Qunnectతో ఒప్పందం కుదుర్చుకుంది. ఈ ప్రయత్నం సంవత్సరాలుగా ఈ రంగాన్ని పరిమితం చేస్తున్న సమస్యపై దృష్టి పెట్టింది: క్వాంటం సమాచారం సాధారణ డిజిటల్ ట్రాఫిక్ కంటే చాలా సున్నితమైనది, మరియు దానిని నిజజీవిత నెట్‌వర్క్‌లలో నమ్మకంగా తరలించడం ఇంకా ఒక ప్రధాన ఇంజినీరింగ్ అవరోధంగానే ఉంది.
ఈ అవార్డు, Qunnect తన Carina క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ వ్యవస్థను మరింత విస్తరించడానికి కొత్త నిధులను అందిస్తుంది. మూల పదార్థంలో DARPA గానీ Qunnect గానీ ఒప్పంద విలువను వెల్లడించలేదు, అలాగే DARPA ఈ అవార్డుపై వ్యాఖ్యానించడానికి నిరాకరించింది. డాలర్ మొత్తాన్ని తెలియజేయకపోయినా, సంకేతం స్పష్టంగా ఉంది. ఏజెన్సీ అమూర్త క్వాంటం సిద్ధాంతం మీద కాక, ఉపయోగకరమైన క్వాంటం ఇంటర్నెట్‌కు అవసరమైన ప్రాయోగిక ప్రసార పొర మీద పనిచేసే ప్రయత్నాన్ని మద్దతు ఇస్తోంది.
ఆ తేడా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే అనేక క్వాంటం ప్రకటనలు ప్రాసెసర్లు, అల్గోరిథములు, లేదా ప్రయోగశాల ప్రదర్శనలపై దృష్టి పెడతాయి. నెట్‌వర్కింగ్ వేరే విషయం. ఇది దూరం, మౌలికసదుపాయాల లోపాలు, పర్యావరణ శబ్దం, మరియు కార్యాచరణ సంక్లిష్టతను తట్టుకోవాలి. అది జరగకపోతే, క్వాంటం వ్యవస్థలు విస్తృత కమ్యూనికేషన్ నిర్మాణంలోని భాగాలుగా కాకుండా వేరువేరు దీవులుగానే మిగులుతాయి.
క్యూబిట్ ట్రాఫిక్ ఎందుకు అంత కష్టం
క్లాసికల్ నెట్‌వర్క్‌లు తులనాత్మకంగా బలమైన బిట్లను తరలిస్తాయి. క్వాంటం నెట్‌వర్క్‌లు క్యూబిట్లను తరలించాలి, అవి మూలం ప్రకారం క్లాసికల్ బిట్ల కంటే సహజంగా చాలా సున్నితమైనవి. ఆ సమాచారాన్ని ఒక నోడ్ నుంచి మరొకదానికి పంపేటప్పుడు entanglementను సంరక్షించడం, సాధ్యమైన క్వాంటం నెట్‌వర్క్‌లను విస్తరించడంలో నిరంతర అవరోధంగా ఉంది.
ప్రయోగాత్మకంగా, సమస్య క్వాంటం సమాచారాన్ని సృష్టించడం కష్టమని మాత్రమే కాదు. అది తన గమ్యస్థానానికి చేరకముందే సాధారణ పరిస్థితుల వల్ల దెబ్బతినే అవకాశముందని. వేడి, గాలి, మరియు రోజువారీ ఫైబర్ కదలిక వంటి పర్యావరణ కారణాలు entanglement నష్టానికి కారణాలని మూల పాఠ్యం సూచిస్తోంది. అవి అసాధారణ అంచు సందర్భాలు కావు. అవి నిజమైన మౌలికసదుపాయాల సాధారణ పరిస్థితులు.
అందుకే నెట్‌వర్కింగ్ సవాలు ఇంత కీలకం. పరిశుభ్రమైన ప్రయోగశాల పరిస్థితుల్లో మాత్రమే పనిచేసే క్వాంటం లింక్, నేరుగా ప్రాప్తి స్థాయి అమలుకు మారదు. సైనిక, ప్రభుత్వ, మరియు వాణిజ్య వినియోగదారులకు ప్రమాణం క్వాంటం డేటాను అసలు పంపగలమా అనేది కాదు, కానీ ప్రస్తుత నెట్‌వర్క్‌లపై తగిన స్థిరత్వంతో, వాస్తవ కార్యకలాపాలకు మద్దతు ఇవ్వగలంత విశ్వసనీయంగా దాన్ని తిరిగి తిరిగి పంపగలమా అనేదే.
Carina ఏం చేయడానికి రూపొందించబడింది
మూలం ప్రకారం, Carina సురక్షితంగా క్వాంటం డేటాను ప్రసారం చేయడంలో ఉన్న అనేక ప్రధాన ఇంజినీరింగ్ సమస్యలను పరిష్కరిస్తుంది. ఇది గది ఉష్ణోగ్రతలో పనిచేస్తుంది, పర్యావరణ శబ్దాన్ని స్థిరీకరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, మరియు ప్రసారం సమయంలో entanglementను నిలుపుకునేలా రూపుదిద్దుకుంది. Qunnect CEO Noel Goddard ప్రకారం, ఈ వ్యవస్థ buried మరియు aerial ఫైబర్ రెండింట్లోనూ real timeలో శబ్దాన్ని రద్దు చేస్తుంది, తద్వారా ప్రత్యేకంగా నిర్మించిన ఫైబర్ అవసరం లేకుండా ఇప్పటికే ఉన్న మౌలికసదుపాయాలపై entanglement పంపిణీ సాధ్యమవుతుంది.
ఆ చివరి అంశం వ్యూహాత్మకంగా అత్యంత ముఖ్యమైనది కావచ్చు. క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ కోసం పూర్తిగా ప్రత్యేక ఫైబర్ మౌలికసదుపాయాన్ని నిర్మించడం తేవడానికి వేగాన్ని తీవ్రంగా పరిమితం చేసి, ఖర్చును పెంచుతుంది. ప్రపంచం ఇప్పటికే ఉపయోగిస్తున్న మౌలికసదుపాయంపైనే పని చేయగల వ్యవస్థకు, ప్రదర్శన నుంచి స్వీకరణకు స్పష్టమైన మార్గం ఉంటుంది. Qunnect మొదటే ఉన్న మౌలికసదుపాయాలపై పనిచేసే పరికరాలను రూపకల్పన చేయడానికి కట్టుబడి, ఆపై ఐదు సంవత్సరాలు ప్రాయోగిక విశ్వసనీయతపై దృష్టి పెట్టిందని Goddard చెప్పినట్లు మూలం ఉదహరిస్తోంది.
మూలంలో వివరించిన ప్రకారం, ఈ రకమైన శబ్దాన్ని real timeలో రద్దు చేసే ఏకైక వాణిజ్య ఉత్పత్తి Carina అని Qunnect అంటోంది. ఈ వ్యాసం ఆ ప్రకటనను స్వతంత్రంగా ధృవీకరించదు, కానీ నగరాల్లో Qunnect యొక్క deployments, ప్రైవేట్-సెక్టార్ భాగస్వామ్యాలు, మరియు ప్రభుత్వ సంస్థల నుండి పెరుగుతున్న మద్దతు అనే సందర్భంలో దానిని ఉంచుతుంది.
నిర్దిష్ట సాంకేతిక లక్ష్యం: polarization compensation
ఒప్పందం ప్రకారం, Qunnect ముఖ్యంగా Carina యొక్క polarization compensation noduleను మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది డేటా ప్రసారంలో ఏర్పడే వక్రీకరణలను తగ్గించడంలో సహాయపడే అంతర్గత వ్యవస్థ. ఈ భాగం రూపకల్పనలో మూలం లోతుగా వెళ్లకపోయినా, భావం స్పష్టంగా ఉంది: క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ పనితీరు క్యూబిట్లను సృష్టించి పంపడంపైనే కాదు, ఫైబర్ పరిస్థితులు మారుతున్నప్పుడు ఆ సంకేతాల fidelityను నిలుపుకోవడంపైనా ఆధారపడి ఉంటుంది.
Polarization drift మరియు సంబంధిత వక్రీకరణలు బయటకు చిన్నవిగా కనిపించినా, నెట్‌వర్క్ విశ్వసనీయతలో కీలకంగా మారే సమస్యలు. ప్రయోగశాలలో వీటిని మాన్యువల్‌గా లేదా చాలా నియంత్రిత పరిస్థితుల్లో సవరించవచ్చు. ఒక కార్యాచరణ నెట్‌వర్క్‌కు ఆ సవరణ నిరంతరం, స్వయంచాలకంగా జరగాలి. DARPA ఈ రంగంలో refinementకు నిధులు ఇస్తే, prototype వ్యవస్థలు మరియు విస్తరించగల నెట్‌వర్క్‌ల మధ్య ఉన్న గేటింగ్ ఫంక్షన్లలో signal stabilization ఒకటిగా సంస్థ చూస్తోందని సూచిస్తుంది.
ఇది అధునాతన కమ్యూనికేషన్లలోని విస్తృత వాస్తవానికి సరిపోతుంది: అనేక పరివర్తనాత్మక సాంకేతికతలు మూల విజ్ఞానం తప్పు కాబట్టి కాదు, సాధారణ కార్యాచరణ పరిస్థితుల్లో పనితీరును స్థిరంగా ఉంచేందుకు సహాయక వ్యవస్థలు విఫలమవుతున్నందున నిలిచిపోతాయి. క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ అచ్చంగా ఆ దశలో ఉన్నట్లు కనిపిస్తోంది.
Proof of concept నుంచి ఉపయోగకరమైన నెట్‌వర్క్ వరకు
మూల పదార్థంలో కొనసాగుతున్న బలమైన అంశం ప్రదర్శనలు మరియు నమ్మదగిన సేవ మధ్య ఉన్న తేడా. విశ్వసనీయతే proof-of-concept ప్రయోగాలను ఉపయోగకరమైన నెట్‌వర్క్‌ల నుంచి వేరు చేస్తుందని Goddard చెబుతున్నారు. ఇది కఠినమైన అంచనా, మరియు నమ్మదగినదీ. క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ సంవత్సరాలుగా సాంకేతిక మైలురాళ్లను సృష్టించింది, కానీ విజయవంతమైన ప్రయోగం మరియు రంగంలో అమలు చేయబడిన సామర్థ్యం మధ్య ఖాళీ ఇంకా పెద్దదిగానే ఉంది.
DARPA భాగస్వామ్యం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఏజెన్సీ చివరికి mission-relevant వ్యవస్థలకు మద్దతు ఇవ్వగల సాంకేతికతలపై దృష్టి పెట్టుతుంది, ముఖ్యంగా ప్రారంభ ప్రజా నిధులు పరిశోధన మరియు అమలు మధ్య దూరాన్ని తగ్గించగల చోట. విశ్వసనీయ క్వాంటం నెట్‌వర్క్ భవిష్యత్ సురక్షిత కమ్యూనికేషన్స్, distributed sensing, మరియు అవి మోయే సమాచారాన్ని నాశనం చేయకుండా క్వాంటం స్థితులను పంపడంపై ఆధారపడే ఇతర అప్లికేషన్లకు ముఖ్యంగా మారవచ్చు.
ఈ ఫలితాలు త్వరలోనే వస్తాయని మూలం చెప్పడం లేదు, అలాగే ఈ ఒప్పందాన్ని క్వాంటం ఇంటర్నెట్‌కు చివరి దశగా కూడా చూపడం లేదు. బదులుగా, క్వాంటం డేటా రవాణాను స్కేలు చేయడానికి తగినంత స్థిరంగా చేయడానికి అవసరమైన foundational పనిలో భాగంగా ఈ అవార్డును చూపిస్తోంది. ఆ ప్రకటనను చదవడానికి ఇది మరింత మితమైన, కానీ మరింత ఉపయోగకరమైన విధానం.
పూర్తయిన నెట్‌వర్క్ కాదు, ఒక ప్రాయోగిక మైలురాయి
Qunnectతో ఉన్న ఒప్పందాన్ని ఒక మౌలికసదుపాయ మైలురాయిగా అర్థం చేసుకోవాలి. శీర్షిక క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ వచ్చేసింది అనేది కాదు, కానీ అత్యంత మొండిగా ఉన్న కార్యాచరణ సమస్యలలో ఒకటి కేంద్రీకృత ఫెడరల్ మద్దతును పొందుతోంది అనేది. గది ఉష్ణోగ్రతలో పనిచేసే, ఇప్పటికే ఉన్న ఫైబర్ కోసం రూపొందించిన వ్యవస్థ యొక్క deployment మరియు refinementకు మద్దతు ఇవ్వడం ద్వారా DARPA, ప్రయోగశాల పరిశుభ్రత కంటే ఇంజినీరింగ్ ప్రాయోగికతకు ప్రాధాన్యం ఇచ్చే విధానానికి బలం ఇస్తోంది.
ఆ విధానం పనిచేస్తే, క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ యొక్క తదుపరి దశ ఎలా ఉంటుందో నిర్వచించడంలో సహాయపడవచ్చు: విడి బ్రేక్‌థ్రూల గురించి తక్కువగా, సున్నితమైన క్వాంటం ప్రవర్తనను నిజ ప్రపంచంతో సంపర్కంలో నిలబడేలా చేయడం గురించి ఎక్కువగా. ప్రతి ఆశాజనక నెట్‌వర్కింగ్ సాంకేతికత చివరికి దాటవలసిన సరిహద్దు అదే. క్వాంటం కమ్యూనికేషన్లలో, DARPA యొక్క తాజా చర్య పోటీ ఇప్పుడు అక్కడ కేంద్రీకృతమైందని సూచిస్తోంది.
- DARPA, తన Carina క్వాంటం నెట్‌వర్కింగ్ వ్యవస్థను మరింత విస్తరించడానికి Qunnectకు నిధులు కేటాయించింది.
- ప్రధాన సవాలు ప్రసారం సమయంలో సున్నితమైన క్వాంటం డేటా మరియు entanglementను సంరక్షించడం.
- Carina గది ఉష్ణోగ్రతలో పనిచేస్తుందని, పర్యావరణ శబ్దాన్ని real timeలో రద్దు చేస్తుందని Qunnect చెబుతోంది.
- ఈ ఒప్పందం ప్రసార వక్రీకరణలను తగ్గించడానికి polarization compensation భాగాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
ఈ వ్యాసం Defense One నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on defenseone.com