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Internet quântica
A internet quântica ou as redes quânticas formam um elemento importante da computação quântica e dos sistemas de comunicação quântica.[1] As redes quânticas facilitam a transmissão de informações na forma de bits quânticos, também chamados de qubits, entre processadores quânticos separados fisicamente.[2] Um processador quântico é um pequeno computador quântico capaz de executar portas lógicas quânticas em um certo número de qubits.[3] As redes quânticas funcionam de maneira semelhante às redes clássicas.[4] As redes quânticas facilitam a transmissão de informações - onde os computadores quânticos são vistos como nós, as conexões são estabelecidas por meio de canais quânticos. A Internet quântica promete mais segurança na web em um futuro próximo.[5] A principal diferença é que a rede quântica, como a computação quântica, é melhor na solução de certos problemas, como a modelagem de sistemas quânticos. Os protocolos de comunicação quântica baseados em correlações não clássicas podem ser mais eficientes do que os métodos clássicos conhecidos e oferecer segurança intrínseca à transferência direta de estado. Mais especificamente, a preparação do estado remoto visa a criação de um estado quântico desejado e conhecido em um local remoto usando comunicação clássica e emaranhamento quântico.[6] Em 2019, os cientistas implementaram uma comunicação quântica segura na banda de microondas em uma rede quântica local. Esta é a primeira vez que os cientistas relataram uma nova arquitetura que representa um passo crucial no caminho para a computação quântica distribuída.[7] Cientistas da Universidade Autônoma de Barcelona criaram um protocolo que classifica e codifica os dados quânticos pelo estado em que foram preparados, com mais eficiência do que o algoritmo clássico equivalente. Este procedimento pode identificar grupos de sistemas quânticos preparados de forma idêntica.[8] Outra pesquisa introduziu o conceito de comunicação através de redes de fibra herdadas com estados emaranhados multidimensionais, reunindo os benefícios da comunicação quântica existente com fótons polarizados com a comunicação de alta dimensão usando padrões de luz.[9] FundamentosRedes quânticas para computaçãoComputação quântica em rede ou computação quântica distribuída funciona ligando vários processadores quânticos através de uma rede quântica enviando qubits entre eles.[10] Redes quânticas para comunicaçãoNo campo da comunicação quântica, alguém deseja enviar qubits de um processador quântico para outro por longas distâncias. Dessa forma, as redes quânticas locais podem ser intra-conectadas a uma internet quântica.[11] Visão geral dos elementos de uma rede quânticaA estrutura básica de uma rede quântica e mais geralmente uma internet quântica é análoga a uma rede clássica.[12] AplicaçõesUma internet quântica suporta vários aplicativos, habilitados pelo entrelaçamento quântico. Em geral, o entrelaçamento quântico é adequado para tarefas que exigem coordenação, sincronização ou privacidade. Os aplicativos esperados usando a Internet Quantum ainda estão sendo desenvolvidos, pois estamos nos estágios formativos da Internet Quantum.[13][14] No entanto, uma lista inicial (e não exaustiva) dos aplicativos a serem suportados na Internet Quantum pode ser identificada e classificada usando esquemas diferentes. Classificação de controle x plano de dadosOs pesquisadores concentram-se na classificação centrada em telecomunicações do plano de controle versus o plano de dados, mas existem outros esquemas de classificação possíveis.[15] Marco históricoEm 2021, pela primeira vez que os cientistas foram capazes de conectar-se como "nós", ou terminais de rede mais de dois qubits, que fazem os cálculos na computação quântica.[16] Os pesquisadores criaram o sistema, que é composto de três nós quânticos emaranhados pela lei "spooky" da mecânica quântica que governam as partículas subatômicas.[17] Referências
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