Cisco Systems представила прототип универсального сетевого коммутатора для квантовых систем Cisco Universal Quantum Switch, позволяющий соединять квантовые компьютеры разных производителей, а также квантовые датчики различных типов в единую когерентную сеть, путём перемещения запутанных фотонов с сохранением их квантового состояния. Устройство преобразует все основные режимы квантовой запутанности и кодирования и работает при комнатной температуре, на телекоммуникационных частотах, по стандартному оптоволоконному кабелю, не требует криогенной среды или специальной инфраструктуры.
Исследователи и предприятия уже используют квантовые компьютеры в качестве дополнительных сопроцессоров для решения конкретных, математически сложных задач, которые недоступны для классических суперкомпьютеров. Одна из самых актуальных проблем, стоящих перед квантовыми вычислениями, связана с масштабированием. Большинство квантовых систем могут взаимодействовать с другими системами, использующими только тот же режим кодирования.
Для того чтобы получить систему на миллионы кубитов, что необходимо для обеспечения научных прорывов, нужно или изыскать возможность создания более крупных и мощных квантовых компьютеров или найти способ соединения вместе нескольких квантовых компьютеров, возможно, от разных вендоров, подобно тому, как классические компьютеры соединяются в ЦОД, чтобы они функционировали как единое целое.
Источник изображений: Cisco
Cisco выбрала второй путь. Универсальный коммутатор использует запатентованную Cisco систему преобразования, которая преобразует различные режимы кодирования, используемые различными квантовыми технологиями на входе и выходе. Квантовые системы в основном используют четыре основных метода кодирования: поляризационное, временное, частотное и траекторное, и они используют различные схемы запутанности поверх них.
Универсальный квантовый коммутатор Cisco разработан для поддержки всех четырёх модальностей и динамически переключается между ними, позволяя системам с различными физическими архитектурами взаимодействовать без изменения их работы. Cisco заявила, что на данный момент система протестирована с поляризацией, которая использует ориентацию фотонов для передачи информации.
Как отметил ресурс SiliconANGLE, преобразование модальностей обеспечивает реальную гетерогенность как для квантовых компьютеров, так и для квантовых датчиков. Квантовый процессор на основе нейтральных атомов может взаимодействовать с квантовым процессором на основе захваченных ионов, который, в свою очередь, может взаимодействовать с фотонным датчиком или сенсором на основе нейтральных атомов через тот же коммутатор. Квантовые ЦОД и сети квантовых датчиков, построенные таким образом, могут развиваться и интегрировать новые технологии по мере их появления, не будучи ограниченными единым стандартом модальности или архитектурой.
В настоящее время квантовая индустрия развивается в нескольких направлениях. Производители создают различные типы квантовых систем, и на данный момент неизвестно, какой аппаратный подход и метод кодирования будет преобладать, и какая более экосистема станет доминирующей. Поэтому создание универсального коммутатора крайне важно.
Коммутатор Cisco Universal Quantum Switch разработан с учётом реальных условий ЦОД, с целью интеграции в уже существующую инфраструктуру. За пределами ЦОД, по словам Cisco, текущая дальность действия коммутатора составляет до 100 км, хотя утверждается, что со временем расстояние перестанет быть ограничивающим фактором.
Компания отметила, что коммутатор является частью масштабной инициативы Cisco Quantum Labs по созданию квантовых сетей, охватывающей все уровни — от чипов и протоколов до приложений. В прошлом году Cisco представила прототип специализированного сетевого квантового чипа для генерации запутанных фотонов, позволяющий масштабировать квантовые системы, объединяя квантовые процессоры в единую инфраструктуру.
Источник: servernews.ru