بیلڈن ہرشمین: کوانٹم ریڈی اور کوانٹم سیکیور نیٹ ورک بنانے کے کلیدی ستون

ہائی فیڈیلیٹی کوبٹس اور کم شور والے ٹرانسمیشن چینلز کی مانگ کوانٹم نیٹ ورک کی ترقی کو مکمل طور پر نیٹ ورک پر اینڈ ٹو اینڈ ٹرانسمیشن کے دوران کوانٹم معلومات کی سالمیت کے تحفظ پر مرکوز کرتی ہے۔ ذیل میں کوانٹم نیٹ ورک کی تعیناتی کے لیے بنیادی تقاضے ہیں:

1. انتہائی کم نقصان والے لنکس ڈیزائن کریں۔

کوانٹم سسٹمز کے درمیان باہمی ربط کو فعال کرنے والے فزیکل نیٹ ورکس کو کم سے کم سگنل نقصان اور اعلیٰ نظری کارکردگی کے ساتھ روابط کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان معیارات پر پورا اترنے کے لیے معیاری پروڈکشن گریڈ نیٹ ورکس کے مقابلے میں زیادہ نفیس فائبر ڈیزائنز کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ ملکیتی گلاس کمپوزیشن یا ہولو کور آپٹیکل فائبر۔ فائبر کی یہ جدید قسمیں سگنل کی کشیدگی کو کاٹتی ہیں اور لمبی دوری کی ترسیل پر کوانٹم معلومات کو بہتر طور پر برقرار رکھتی ہیں۔

2. کوانٹم ٹریفک کے لیے وقف کردہ ڈیٹا پاتھ ویز

قابل پیشن گوئی کارکردگی کوانٹم ٹریفک کے لیے الگ تھلگ ٹرانسمیشن راستوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک قابل عمل نقطہ نظر کوانٹم ڈیٹا کے لیے وقف ایک اسٹینڈ اسٹون فزیکل نیٹ ورک کی تعیناتی ہے، جو بیک اپ یا اسٹوریج ٹریفک کے لیے مختص علیحدہ فزیکل نیٹ ورکس کے مشابہ ہے۔ اس طرز تعمیر کے تحت سرورز اور کوانٹم سسٹمز ڈوئل نیٹ ورک پورٹس سے لیس ہیں۔ یہ سیٹ اپ موجودہ پروڈکشن نیٹ ورکس کے ہر جزو کو اوور ہال کیے بغیر کوانٹم ٹریفک کے لیے ٹارگٹڈ نیٹ ورک کی اصلاح کی اجازت دیتا ہے۔

3. اینڈ ٹو اینڈ کوانٹم سگنل پاتھ ویز کو بڑھائیں۔

کوانٹم نیٹ ورکنگ دو تہوں پر محیط ہے: تقسیم شدہ کوانٹم سسٹمز کا انٹر بلڈنگ یا سٹی وائیڈ انٹر کنکشن، اور انفرادی کوانٹم ڈیوائسز میں اندرونی سگنل روٹنگ۔ ایک کنٹرول اسٹیک بیرونی کلاسیکی نیٹ ورکس اور کوانٹم پروسیسنگ یونٹ (QPU) کے درمیان بیٹھتا ہے: یہ کلاسیکی نیٹ ورک ٹریفک کو داخل کرتا ہے، کوانٹم آپریشنز کو آرکیسٹریٹ کرتا ہے، اور ریڈیو فریکوئنسی (RF) کیبلز کے ذریعے QPU کے ساتھ انٹرفیس کرتا ہے۔

کوانٹم کمپیوٹر کے اندر، یہ آر ایف کیبلز ایک کریوسٹیٹ (کریوجینک کولنگ چیمبر) میں چلتی ہیں، جہاں اندرونی ماحول کو ویکیوم کے قریب کی حالتوں میں نکالا جاتا ہے اور بیرونی خلا سے زیادہ ٹھنڈے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ سگنلز بعد میں کریوسٹیٹ سے باہر نکلتے ہیں، کنٹرول اسٹیک کو عبور کرتے ہیں، اور ریموٹ کوانٹم سسٹمز کو جوڑنے والے فائبر لنکس میں فیڈ کرتے ہیں۔ اس پورے سگنل کے راستے پر ہر طبقہ کو کوانٹم معلومات کو قابل اعتماد طریقے سے ریلے کرنے کے لیے خصوصی انجینئرنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ انجینئرنگ کے اہم چیلنجوں میں مختلف ماحول میں بغیر کسی رکاوٹ کی کیبل کی منتقلی شامل ہے: معیاری کمرے کے درجہ حرارت والے RF کیبلنگ سے انتہائی کم درجہ حرارت اور قریب ویکیوم آپریٹنگ حالات کے لیے درجہ بندی کردہ حسب ضرورت وائرنگ میں منتقلی۔