Cisco представила Universal Quantum Switch: прототип универсального квантового коммутатора

Введение

Компания Cisco официально представила работающий исследовательский прототип устройства, которое может стать фундаментом для построения масштабируемых квантовых сетей будущего — Cisco Universal Quantum Switch. Это решение открывает новые возможности для масштабирования квантовых вычислений, объединяя квантовые компьютеры, сенсоры, процессоры и другие квантовые системы в единую сеть, маршрутизирует запутанные фотоны без изменения их физических свойств. И, что самое важное, Cisco Universal Quantum Switch может работать без особых условий и даже при комнатной температуре, обеспечивая связь через традиционные оптоволоконные сети.

Подробнее о Cisco Universal Quantum Switch

Новый коммутатор Cisco Universal Quantum Switch решает ключевую проблему масштабирования квантовых систем — кодирование информации в фотонах, которое каждое устройство решает по-разному. Cisco Universal Quantum Switch использует запатентованную систему преобразования, позволяющую динамически переводить основные режимы квантового кодирования и запутанности: поляризационный, временной, частотный и траекторный. Благодаря этому коммутатор выполняет функции универсального адаптера, позволяя объединять квантовые устройства, работающие принципиально по-разному и имеющие разную архитектуру, например, нейтрально-атомным и ионным квантовым процессорам, обмениваться информацией без необходимости менять их внутреннюю логику работы. При этом, бренд квантового устройства совершенно неважен, и Cisco Universal Quantum Switch будет абсолютно непредвзято объединять любые QPU от любых компаний — коммутатор принимает входящий сигнал в той модальности, в которой он прибыл, преобразует его внутри в нейтральную общую модальность для маршрутизации и отправляет в той модальности, которую ожидает принимающая система. На данный момент Cisco экспериментально подтвердила работу устройства с поляризационным кодированием, а поддержка временного и частотного кодирования заложена в его дизайн и будет реализована в ходе дальнейших исследований.

В ходе тестов устройство продемонстрировало значимые для практического применения характеристики — потери точности квантового состояния и запутанности при прохождении через коммутатор составили менее 4%, что критически важно для поддержания когерентности в квантовой сети. Скорость переключения достигает субнаносекундных значений (менее 1 нс), позволяя практически мгновенно перенастраивать соединения. При этом устройство потребляет менее 1 мВт энергии. Дальность передачи квантовой информации на текущем этапе составляет до 100 км по стандартному оптоволокну, но в компании уверены, что со временем это ограничение будет снято.

Выводы

Прототип Cisco Universal Quantum Switch является частью масштабной стратегии Cisco по созданию полного стека технологий для “квантового интернета”. Ранее, в 2025 году, компания уже представила прототип специализированного сетевого квантового чипа, способного генерировать до 200 миллионов пар запутанных фотонов в секунду и предназначенного для того, чтобы стать основой для масштабируемых квантовых сетей. Cisco Universal Quantum Switch — следующий логический шаг в построении этой инфраструктуры. При этом, важно не путать решение Cisco с решением NVQLink, ранее разработанным компанией Nvidia — NVQLink позволяет объединять квантовые системы с традиционными вычислительными стойками на базе GPU, компании, тогда как Cisco Universal Quantum Switch позволяет объединять и масштабировать именно QPU-системы. Для ускорения развития технологии Cisco уже начала сотрудничество с лидерами отрасли. Среди партнеров названы IBM, Atom Computing, Qunnect и другие. По сообщению агентства Reuters, в Cisco ожидают, что первые коммерческие решения на базе этой технологии могут появиться в течение трех лет.