A rede de comunicação quântica usa links entre qubits em diferentes pontos para se comunicar. Porém, cada evento de comunicação utiliza esses links, o que causa interferência e dificulta a manutenção da estabilidade da rede.
Novas pesquisas sugerem preservar conexões reconstruindo essas conexões em uma rede quântica desordenada e em constante mudança. Os pesquisadores descobriram que adicionar a quantidade certa de conexões mantém a rede funcionando. Muitas conexões são muito caras e poucas levam a uma rede fragmentada.
Essas descobertas podem ajudar a projetar redes quânticas altas para supercomputadores ultrarrápidos e comunicações ultrasseguras.
Os pesquisadores estão trabalhando para criar grandes redes de comunicação quântica, mas elas rapidamente se desintegram com o uso. É como atravessar uma ponte e queimá-la atrás de você.
Para evitar isso, os pesquisadores criaram um modelo onde adicionavam um número fixo de conexões após cada evento de comunicação, para manter a rede conectada.
As redes quânticas usam integração quântica, onde duas partículas são conectadas independentemente da distância. Isso permite comunicação segura e operações complexas. Entretanto, cada conexão torna os links invisíveis para conexões futuras.
Para a comunicação clássica, há capacidade suficiente para muitas mensagens. No entanto, em uma rede quântica, cada link só pode enviar uma informação antes de se desintegrar.
Os pesquisadores criaram um modelo de usuários em uma rede quântica para entender como as redes evoluem. Os usuários escolhem aleatoriamente outras pessoas para se conectar e um atalho é usado, fazendo com que a rede caia.
Os pesquisadores descobriram que adicionar um certo número de links após cada evento de comunicação pode salvar a rede. Este número é a raiz quadrada do número de usuários. Por exemplo, com 1 milhão de usuários, 1.000 links precisam ser adicionados novamente para cada quet que recebeu a informação enviada.
Essa abordagem pode ajudar a projetar redes Quantilient resilientes que podem tolerar falhas, adicionando automaticamente novos links quando os antigos desaparecem.
Kovács explica que Embora a Internet clássica não exista, podemos projetar uma Internet quântica para atingir todo o seu potencial.
Referência do diário:
- XianGie Meng, Bingjie Hao3, Balázs Rátth e ISTVÁN A. Kovács. Percolação de caminhos em redes de comunicação quântica. Livros de revisão física. DOI: 10.1103/PhysRevlett.134.030803
