Cisco pokazuje przełącznik, który połączy przyszły internet kwantowy. W dodatku działa w temperaturze pokojowej
Budowa skalowalnych sieci kwantowych od lat rozbijała się o fundamentalny problem: maszyny różnych producentów po prostu nie potrafiły ze sobą współpracować bez niszczenia niezwykle delikatnych danych.
Cisco ogłosiło właśnie stworzenie działającego prototypu Uniwersalnego Przełącznika Kwantowego (Universal Quantum Switch), który ma szansę usunąć tę barierę.
Urządzenie to pełni rolę swoistego tłumacza – potrafi w locie przekładać informacje między różnymi systemami. Co równie istotne, rozwiązuje ten problem wykorzystując standardową, obecną już na rynku infrastrukturę światłowodową i – w przeciwieństwie do wielu dzisiejszych sprzętów kwantowych – może bez przeszkód pracować w temperaturze pokojowej.
Rozproszona sieć jest branży niezbędna, ponieważ obecne komputery operują na setkach kubitów, a do osiągnięcia rewolucyjnych możliwości potrzebne będą systemy pracujące na milionach. Do tej pory maszyny różnych firm nie potrafiły się ze sobą dogadać, bo zapisywały dane na różne sposoby. Przełącznik od Cisco przyjmuje sygnał od nadawcy w dowolnej formie, tłumaczy go na wspólny „język” wewnątrz sieci, a następnie dostarcza odbiorcy dokładnie w takim formacie, jakiego ten wymaga.
Twarde dane i merytoryczna ostrożność
Architektura przełącznika została zaprojektowana tak, aby docelowo obsługiwać wszystkie główne sposoby kodowania informacji kwantowej – od polaryzacji po frequency-bin czy time-bin. Trzeba jednak uczciwie zaznaczyć, że w pierwszych badaniach typu proof-of-concept (gdzie wykorzystano własne źródło splątania Cisco) eksperymentalnie potwierdzono na razie bezproblemową obsługę kodowania polaryzacyjnego.
Twarde liczby z tych testów robią jednak wrażenie. Zastosowany mechanizm konwersji pozwolił na przetłumaczenie sygnału z degradacją wierności stanu i splątania na poziomie poniżej 4%. Sprzęt rekonfiguruje połączenia w czasie krótszym niż jedna nanosekunda, a cały ten proces cechuje się niezwykle wysoką efektywnością energetyczną, ze zużyciem prądu wynoszącym poniżej 1 mW.
Rewolucja bez chłodzenia ciekłym helem
Z praktycznego punktu widzenia dla branży IT, jedną z najważniejszych cech nowego rozwiązania jest to, że nie wymaga ono stosowania kosztownego i skomplikowanego chłodzenia kriogenicznego. Operowanie w standardowej temperaturze i na częstotliwościach telekomunikacyjnych diametralnie obniża próg wejścia w budowę takiej infrastruktury.
Prototyp stworzony w laboratoriach w Santa Monica to element znacznie szerszej układanki. Amerykański gigant konsekwentnie buduje tzw. pełny stos sieci kwantowej. Oprócz przełącznika, w portfolio firmy znajduje się już chip splątania kwantowego oraz pierwszy w branży zintegrowany z siecią kompilator (network-aware Quantum Compiler). Aby szybciej wyjść z fazy laboratoryjnej i przyspieszyć rynkowy debiut tych technologii, Cisco współpracuje z innymi firmami z sektora, takimi jak IBM, Atom Computing czy Qunnect.
