Cisco создаёт квантовую сеть: чип запутанности и новый этап вычислений
Обладая фундаментальными квантовыми инновациями, Cisco запускает технологическую революцию, способную помочь в решении ключевых глобальных и отраслевых задач. Квантовая область с её колоссальными вычислительными возможностями изучается в научных центрах уже много лет.
Но Cisco Quantum Lab — и недавно представленный чип источника квантовой запутанности — выходят за рамки исследований.
Для Cisco ключевое — это использование загадочной силы квантовой физики в практических технологиях, которые могут решать важнейшие проблемы и быстрее, чем ожидает рынок, выходить на коммерческий уровень.
«Потенциал квантовых вычислений огромен, — говорит глава Cisco Quantum Labs Реза Неджабати. — Представьте быстрые открытия в фармацевтике, передовые материалы, точный прогноз погоды, эффективное хранение энергии и гигантские прорывы в ИИ. Квантовые вычисления способны помочь решить самые острые вызовы человечества».
Однако эффект от квантовой революции невозможен без доступности технологии, совместимости с классическими вычислительными и оптоволоконными сетями, а также защиты от угроз нового поколения.
«Мы хотим, чтобы наши разработки были практичными по стоимости, сложности и масштабируемости, — добавляет Неджабати, — чтобы их выгоды могли быть широко востребованы в обществе».
Базирующаяся в Санта-Монике Quantum Lab преодолевает «барьер масштабирования». Создавая ключевые аппаратные и программные компоненты для квантовой сети и межцентрового взаимодействия, начиная с энергоэффективного чипа запутанности, работающего при комнатной температуре, Cisco планирует сократить срок появления практических квантовых вычислений с десятилетий до пяти или даже трёх лет.
Генеральный менеджер и старший вице-президент Cisco Outshift Виджой Пандей резюмирует стратегию компании:
«Вместо ожидания гигантских монолитных квантовых компьютеров мы строим квантовую сеть для объединения меньших квантовых процессов в распределённую систему, что может ускорить появление прикладных решений».
По мнению аналитика ZK Research Зевса Керравалы, подход Cisco отражает её ключевую роль в инфраструктуре интернета:
«Компания способна создать независимую от вендоров квантовую сетевую архитектуру и разрабатывать критические технологии, такие как чип запутанности. Это позволит объединить разные квантовые платформы, ускорив их практическое внедрение без необходимости делать ставку на одну технологию».
От «жутких» явлений к реальным решениям
Квантовая запутанность — явление, которое Эйнштейн назвал «жутким действием на расстоянии». В классических компьютерах данные кодируются битами (0 или 1). В квантовых — кубитами, которые могут находиться в нескольких состояниях одновременно (суперпозиция), а также быть запутанными, то есть связанными независимо от расстояния.
Благодаря этому квантовые системы могут обрабатывать колоссальное число вариантов параллельно. Запутанные частицы могут обмениваться информацией на любом расстоянии через явление, известное как квантовая телепортация.
Чтобы передавать кубиты по сети, нужны миллионы запутанных фотонов. Чип Cisco генерирует до 200 млн пар таких фотонов в секунду, причём на телеком-частотах, что позволяет передавать их по обычному оптоволокну. Это совместимость с существующей инфраструктурой — ключевое отличие разработки.
Помимо чипа, Cisco создаёт квантовый коммутатор и сетевую карту для соединения квантовых компьютеров в сеть. Прототип уже привлёк интерес отраслей — от финансов и логистики до медицины и робототехники. Возможные применения: защищённая квантовая аутентификация, мгновенная координация решений, сверхточная синхронизация времени. При этом чип работает при комнатной температуре, потребляя менее милливатта энергии.
Квантовые угрозы и защита будущего
Квантовые технологии несут и риски, включая возможность взлома нынешних шифров. Cisco уже внедряет в свои продукты постквантовую криптографию (PQC), стандартизованную NIST, и поддерживает протокол SKIP для интеграции систем квантового распределения ключей (QKD) с маршрутизаторами. QKD использует законы квантовой физики для безопасной передачи ключей, и уже внедряется рядом операторов, финансовых структур и правительств.
Cisco развивает партнёрскую экосистему с ведущими университетами и исследовательскими центрами, а также содействует созданию стандартов совместно с NIST, Linux Foundation и IETF.
«Мы создаём критическую инфраструктуру для квантовой сети будущего, — заключает Компелла. — Но квантовые технологии — это не проект одной компании. Это совместная задача для всего мирового сообщества».