Sono state proposte reti quantistiche su larga scala, ma così lontano, non esistono. Alcuni componenti di ciò che costituirebbero tali reti sono allo studio, ma il meccanismo di controllo per una rete così ampia non è stato sviluppato. In AVS Scienza Quantistica , i ricercatori delineano come un piano di controllo di rete sensibile al tempo potrebbe essere un componente chiave di una rete quantistica funzionante.

Le reti quantistiche sono simili alle reti classiche. Le informazioni viaggiano attraverso di loro, fornendo un mezzo di comunicazione tra dispositivi e a distanza. Le reti quantistiche spostano bit quantistici di informazioni, chiamati qubit, attraverso la rete.

Questi qubit sono solitamente fotoni. Attraverso i fenomeni quantistici di sovrapposizione e di entanglement, possono trasmettere molte più informazioni rispetto ai bit classici, che sono limitati agli stati logici di 0 e 1, essere in grado di. La corretta trasmissione a lunga distanza di un qubit richiede un controllo e una tempistica precisi.

Oltre ai ben noti requisiti della distanza di trasmissione e della velocità dei dati, Affinché le reti quantistiche siano utili in un ambiente reale, ci sono almeno altri due requisiti dell'industria che devono essere considerati.

Uno è il controllo della rete in tempo reale, networking particolarmente sensibile al tempo. Questo metodo di controllo, che tiene conto del traffico di rete, è stato utilizzato con successo in altri tipi di reti, come Ethernet, per garantire che i messaggi vengano trasmessi e ricevuti in tempi precisi. Questo è esattamente ciò che è necessario per controllare le reti quantistiche.

Il secondo requisito è il costo. L'adozione su larga scala di una rete quantistica industriale avverrà solo se i costi possono essere ridotti in modo significativo. Un modo per ridurre i costi è con i circuiti integrati fotonici.

"Il valore delle tecnologie quantistiche nell'industria deve essere favorevole prima che venga adottato, " ha detto l'autore Stephen Bush. "In particolare, deve esistere un "vantaggio quantistico" in cui una tecnologia quantistica ha la capacità di superare una tecnologia classica (informatica, comunicazione, o rilevamento)."

Finora, nessuna tecnologia quantistica ha dimostrato un tale vantaggio, ma gli scienziati stanno lavorando per sviluppare parametri di riferimento mentre lavorano verso questo obiettivo.

"La capacità di scalare il numero di interconnessioni di rete quantistica è un requisito importante che deve essere affrontato, " ha detto Bush.

Un'area applicativa di interesse per le reti quantistiche è la sicurezza informatica. Queste applicazioni possono coinvolgere un metodo noto come distribuzione di chiavi quantistiche, o QKD, in cui due parti condividono una chiave segreta casuale nota solo a loro che può essere utilizzata per crittografare e decrittografare un messaggio.

L'uso di QKD sarà, però, richiedono standardizzazione e certificazione, che è nelle prime fasi.

"Le normative governative che impongono l'uso di QKD non possono essere emanate fino a quando non viene raggiunto il consenso su come la sicurezza viene testata e certificata da un'organizzazione fidata, " ha detto Bush.

Nonostante le sfide da superare, gli autori ritengono che l'industria abbia la capacità tecnologica di costruire reti quantistiche funzionanti.