Des réseaux quantiques à grande échelle ont été proposés, mais si loin, Ils n'existent pas. Certaines composantes de ce qui constituerait de tels réseaux sont à l'étude, mais le mécanisme de contrôle d'un tel réseau à grande échelle n'a pas été développé. Dans AVS Science Quantique , Les enquêteurs décrivent comment un plan de contrôle de réseau sensible au temps pourrait être un élément clé d'un réseau quantique fonctionnel.

Les réseaux quantiques sont similaires aux réseaux classiques. L'information circule à travers eux, fournissant un moyen de communication entre les appareils et sur des distances. Les réseaux quantiques déplacent des bits d'information quantiques, appelés qubits, à travers le réseau.

Ces qubits sont généralement des photons. A travers les phénomènes quantiques de superposition et d'intrication, ils peuvent transmettre beaucoup plus d'informations que les bits classiques, qui sont limités aux états logiques 0 et 1, sont capables de. Une transmission longue distance réussie d'un qubit nécessite un contrôle et une synchronisation précis.

En plus des exigences bien comprises de la distance de transmission et du débit de données, pour que les réseaux quantiques soient utiles dans un environnement réel, il y a au moins deux autres exigences de l'industrie qui doivent être prises en compte.

L'un est le contrôle du réseau en temps réel, réseau spécifiquement sensible au temps. Cette méthode de contrôle, qui prend en compte le trafic réseau, a été utilisé avec succès dans d'autres types de réseaux, comme Ethernet, pour s'assurer que les messages sont transmis et reçus à des heures précises. C'est précisément ce qui est nécessaire pour contrôler les réseaux quantiques.

La deuxième exigence est le coût. L'adoption à grande échelle d'un réseau quantique industriel ne se produira que si les coûts peuvent être considérablement réduits. Une façon de réduire les coûts consiste à utiliser des circuits intégrés photoniques.

"La valeur des technologies quantiques dans l'industrie doit être favorable avant qu'elle ne soit adoptée, " a déclaré l'auteur Stephen Bush. " En particulier, un « avantage quantique » doit exister dans lequel une technologie quantique a la capacité de surpasser une technologie classique (informatique, la communication, ou la détection)."

Jusque là, aucune technologie quantique n'a démontré un tel avantage, mais les scientifiques s'efforcent d'élaborer des repères tout en travaillant vers cet objectif.

« La capacité d'augmenter le nombre d'interconnexions de réseaux quantiques est une exigence importante qui doit être satisfaite, ", a déclaré Bush.

Un domaine d'application d'intérêt pour les réseaux quantiques est la cybersécurité. Ces applications peuvent impliquer une méthode connue sous le nom de distribution de clés quantiques, ou QKD, dans lequel deux parties partagent une clé secrète aléatoire connue d'eux seuls qui peut être utilisée pour crypter et décrypter un message.

L'utilisation de QKD sera, cependant, exiger la normalisation et la certification, qui n'en est qu'à ses débuts.

"Les réglementations gouvernementales imposant l'utilisation de QKD ne peuvent être promulguées tant qu'un consensus n'a pas été atteint sur la manière dont la sécurité est testée et certifiée par une organisation de confiance, ", a déclaré Bush.

Malgré les défis à relever, les auteurs pensent que l'industrie a la capacité technologique de construire des réseaux quantiques fonctionnels.