Storskaliga kvantnät har föreslagits, men hittills, de finns inte. Vissa komponenter i vad som skulle utgöra sådana nätverk studeras, men kontrollmekanismen för ett så storskaligt nätverk har inte utvecklats. I AVS Quantum Science , utredare beskriver hur ett tidskänsligt nätverkskontrollplan kan vara en nyckelkomponent i ett fungerande kvantnätverk.

Kvantnätverk liknar klassiska nätverk. Information färdas genom dem, tillhandahålla ett kommunikationsmedel mellan enheter och över avstånd. Kvantnätverk flyttar kvantbitar av information, kallade qubits, via nätverket.

Dessa qubits är vanligtvis fotoner. Genom kvantfenomenen superposition och intrassling, de kan överföra mycket mer information än klassiska bitar, som är begränsade till logiska tillstånd 0 och 1, är kapabla att. Framgångsrik långdistansöverföring av en qubit kräver exakt kontroll och timing.

Förutom de välkända kraven på överföringsavstånd och datahastighet, för att kvantnätverk ska vara användbara i en verklig miljö finns det minst två andra krav från industrin som måste beaktas.

En är nätverkskontroll i realtid, speciellt tidskänsligt nätverk. Denna kontrollmetod, som tar hänsyn till nätverkstrafik, har använts framgångsrikt i andra typer av nätverk, som Ethernet, för att säkerställa att meddelanden sänds och tas emot vid exakta tidpunkter. Detta är precis vad som krävs för att kontrollera kvantnätverk.

Det andra kravet är kostnad. Storskalig användning av ett industriellt kvantnätverk kommer bara att ske om kostnaderna kan minskas avsevärt. Ett sätt att uppnå kostnadsminskning är med fotoniska integrerade kretsar.

"Värdet av kvantteknologier i industrin måste vara gynnsamt innan det kommer att antas, " sade författaren Stephen Bush. "I synnerhet, en "kvantfördel" måste finnas där en kvantteknologi har förmågan att överträffa en klassisk teknologi (dator, kommunikation, eller avkänning)."

Än så länge, ingen kvantteknologi har visat en sådan fördel, men forskare arbetar med att utveckla riktmärken när de arbetar mot detta mål.

"Förmågan att skala antalet kvantnätsammankopplingar är ett viktigt krav som måste åtgärdas, sa Bush.

Ett applikationsområde av intresse för kvantnätverk är cybersäkerhet. Dessa applikationer kan involvera en metod som kallas kvantnyckeldistribution, eller QKD, där två parter delar en slumpmässig hemlig nyckel som endast är känd för dem och som kan användas för att kryptera och dekryptera ett meddelande.

Användning av QKD kommer, dock, kräver standardisering och certifiering, som är i ett tidigt skede.

"Regeringsbestämmelser som upprätthåller användningen av QKD kan inte antas förrän konsensus har uppnåtts för hur säkerheten testas och certifieras av en pålitlig organisation, sa Bush.

Trots de utmaningar som måste övervinnas, författarna tror att industrin har den tekniska förmågan att bygga fungerande kvantnätverk.