IBM i Cisco surađuju na tehnologiji kvantnog umrežavanja

Cisco i IBM postavili su cilj razviti dokaz koncepta za tehnologiju velikog umrežavanja u području kvantnog računalstva, vjerujući da bi ovaj napor mogao omogućiti novu generaciju uređaja i povezivosti do kasnih 2030-ih. Kompanije planiraju ostvariti početnu demonstraciju umrežavanja u roku od pet godina te ističu da bi njihov rad mogao dovesti do kvantnog interneta koji bi povezao kompatibilna računala, senzore i komunikacijske sustave. Suradnja Ciscoa i IBM-a na distribuiranom kvantnom računalstvu uključivat će istraživanje načina za prijenos kubita na velike udaljenosti.

Tehnologije poput optičko-fotonskih i mikrovalno-optčkih pretvarača nalaze se među prioritetima istraživanja, uz rad na tome kako te tehnologije integrirati u buduće mreže. Dokaz koncepta uključuje spajanje kubita iz više odvojenih kvantnih računala koja se nalaze u različitim kriogenim okruženjima, što zahtijeva razvoj novih sustava optičke povezanosti, navodi Cisco. Krajnji je cilj razviti hardver i softver koji omogućuju fizičku povezanost brojnih velikih, skalabilnih i otpornih kvantnih računala.

IBM-ov zadatak je izgraditi kvantnu mrežnu jedinicu (QNU) koja će se povezivati s kvantnim procesorskim modulom kako bi se neaktivne informacije pretvorile u aktivne. Cisco radi na distribuiranju isprepletenih informacija nasumičnim parovima QNU jedinica na zahtjev. Tvrtka navodi da razvija visokobrzinski softverski protokol sposoban kontinuirano i dinamički rekonfigurirati mrežne putanje kako bi se omogućila distribucija isprepletenosti QNU jedinicama kada završe svoje parcijalne izračune.

IBM i Cisco također ciljaju razvoj mrežnog mosta koji bi povezao čvorove s procesorima u podatkovnom centru korištenjem QNU sučelja. „To bi omogućilo skaliranje veće kvantne mreže na još veće udaljenosti i postavilo temelje za budući kvantni internet“, objašnjava Cisco. Kompanije također planiraju zajednički financirati akademska istraživanja i projekte relevantne za napredak kvantnog računalstva.

Kvantno umrežavanje smatra se jednim od ključnih elemenata buduće kvantne infrastrukture jer upravo mogućnost prijenosa kubita bez gubitka koherencije omogućuje stvaranje distribuiranih sustava s mnogo većom računalnom snagom nego što je moguće u jednom stroju. Istraživanja u ovom području napreduju paralelno s razvojem kvantnih procesora, kriogenih sustava i sofisticiranih tehnika isprepletenosti, pri čemu globalni akteri poput IBM-a, Googlea, Quantinuma i nacionalnih laboratorija ulažu znatna sredstva u izgradnju temelja za budući kvantni internet. 

Velik izazov i dalje ostaje minimiziranje šuma i gubitaka pri prijenosu kubita kroz optičke mreže, što zahtijeva potpuno nove protokole i materijale. Europska unija kroz programe poput Quantum Flagshipa i inicijativa EuroQCI također aktivno financira razvoj kvantnih komunikacijskih mreža, s fokusom na sigurnu distribuciju kvantnih ključeva i eksperimentalne mrežne arhitekture. 

Stručnjaci procjenjuju da će kvantno umrežavanje omogućiti primjene u znanosti, sigurnosti, financijama i simulacijama materijala koje nadmašuju današnje mogućnosti superračunala, a napredak partnerstava poput ovog između IBM-a i Ciscoa ubrzava put prema komercijalnoj primjeni kvantnih mreža.