Así como Cisco ayudó a construir infraestructura para Web, ahora estamos creando tecnología de redes cuánticas que serán la base de Web cuántico, lo que hace que la computación cuántica sea práctica años antes de los plazos actuales. Nuestro enfoque podría acelerar las aplicaciones de computación cuántica impactantes y redes de redes desde décadas hasta solo 5-10 años. Hoy, anunciamos dos hitos:
- Investigación del chip de enredo de la crimson cuántica de Cisco – Un prototipo de investigación y una tecnología innovadora que permite a las redes cuánticas escalar y conectar procesadores cuánticos para aplicaciones prácticas
- Apertura de Cisco Quantum Labs – Nuestro laboratorio de investigación dedicado en Santa Mónica, CA, donde los científicos e ingenieros cuánticos están construyendo las tecnologías de redes cuánticas del mañana
Romper la barrera de escala cuántica
Aquí está el desafío: los procesadores cuánticos de hoy tienen solo cientos de qubits, mientras que las aplicaciones requieren millones. Incluso las hojas de ruta de computación cuántica más ambiciosas actualmente solo se dirigen a unos pocos miles de qubits para 2030.
Hace décadas, la computación clásica enfrentó desafíos similares hasta que comenzamos a conectar nodos más pequeños a través de la infraestructura de redes para crear potentes sistemas distribuidos dentro de los centros de datos y la computación en la nube. Así como el uso de grandes sistemas informáticos monolíticos clásicos eliminados, el futuro de la cuántica no se encuentra en una sola computadora cuántica monolítica. Los centros de datos cuánticos escalados, donde los procesadores trabajan juntos a través de redes especializadas, serán el camino práctico y alcanzable.
Las empresas que construyen procesadores cuánticos se beneficiarán de las tecnologías de redes cuánticas de Cisco para escalar sus sistemas. Al construir esta infraestructura ahora, Cisco está ayudando a acelerar todo el ecosistema cuántico.
El chip de enredo de la crimson cuántica
Una parte clave de nuestra visión de redes cuánticas es el chip de enredo de la crimson cuántica de Cisco, desarrollado como un prototipo en colaboración con UC Santa Bárbara. Genera pares de fotones enredados que permiten una conexión instantánea independientemente de la distancia a través de la teletransportación cuántica, lo que Einstein describió como “acción espeluznante a distancia”.
Lo que hace que nuestro chip de enredo se destaque:
- Funciona con infraestructura existente: Funciona en longitudes de onda de telecomunicaciones estándar y, por lo tanto, puede aprovechar la infraestructura de fibra óptica existente
- Despliegue práctico: Funciones a temperatura ambiente como un chip integrado fotónico (PIC) miniaturizado, lo que lo hace adecuado para la implementación del sistema escalable hoy en día
- Eficiencia energética: Devour menos de 1 mW de potencia
- Rendimiento alto: 1 millón de pares de enredos de alta fidelidad por canal de salida, con una tasa de hasta 200 millones de pares de enredos por segundo en chip
Consulte la sección de estrategia a continuación para descubrir cómo estas capacidades ofrecen un valor comercial inmediato, tanto para los centros de datos cuánticos del mañana y las aplicaciones clásicas mejoradas cuánticas hoy.
De laboratorio a realidad
Mientras que hoy marca la apertura formal de las instalaciones de Cisco Quantum Labs en Santa Mónica, nuestro equipo ha estado desarrollando fundamentos de la pila de redes cuánticas durante años. El laboratorio sirve como una instalación donde nuestros investigadores pueden experimentar con soluciones de redes cuánticas que unen tanto los conceptos teóricos como la implementación práctica. Nuestro enfoque se detalla en nuestro artículo ARXIV “Infraestructuras de centro cuántico de datos“Que describe la arquitectura necesaria para los sistemas de computación cuántica distribuidas.
Más allá del chip de enredo, estamos utilizando el laboratorio para avanzar en los prototipos de investigación de otros componentes críticos para completar nuestra visión de la pila de redes cuánticas, incluidos los protocolos de distribución de enredos, un compilador de computación cuántica distribuida, un package de desarrollo de redes cuánticas (QNDK) y un Generador de números aleatorios cuánticos (QRNG) usando ruido de vacío cuántico. Pronto se anunciarán más componentes de nuestra Hoja de ruta de infraestructura de Centro de Datos Quantos, ya que completemos nuestra visión de la pila de redes cuánticas.
En paralelo, los equipos de Cisco están implementando Criptografía posterior al quanto (PQC) Estándares NIST en nuestra cartera, asegurando que las redes clásicas sigan siendo seguras en un mundo posterior al cuantio.
Avanzar en la crimson cuántica en dos direcciones estratégicas
Nuestra estrategia de crimson cuántica sigue dos rutas complementarias:
- Pink cuántica para el mundo cuántico: Estamos construyendo infraestructura para conectar procesadores cuánticos a escala, permitiendo la computación cuántica distribuida, la detección cuántica y los algoritmos de optimización que podrían transformar aplicaciones críticas como el descubrimiento de fármacos, la ciencia de los materiales y los problemas logísticos complejos. Nuestro chip de Entanglement de crimson cuántica es basic para esta visión.
- Pink cuántica para el mundo clásico: Si bien los problemas prácticos de computación cuántica pueden estar a pocos años, los principios de redes cuánticas ofrecen beneficios inmediatos a los sistemas clásicos a través de casos de uso como la comunicación segura a prueba de espías, sincronización de tiempo extremely preciso, señalización de decisiones y verificación segura de ubicación.
Lo que hace que nuestro enfoque de redes cuánticas sea poderosa es nuestro enfoque tanto en el desarrollo de software program como en el {hardware}. Al desarrollar nuestros propios componentes de {hardware} de crimson, como el chip junto con nuestra pila de software program completa, obtenemos información única sobre cómo estos elementos funcionan juntos para construir una infraestructura completa de redes cuánticas. Mientras que algunas compañías se centran únicamente en un tipo de tecnología de computación cuántica (superconducción, trampa de iones o sistemas neutrales basados en átomos), Cisco está construyendo un marco agnóstico de proveedores que funciona con cualquier tecnología de computación cuántica. Este enfoque refleja la fortaleza histórica de Cisco en las redes: no necesitamos elegir ganadores porque estamos construyendo la tela de crimson que permitirá escalar varias tecnologías cuánticas.
Para una inmersión técnica más profunda en cómo funciona nuestro chip de crimson de crimson cuántica y la arquitectura de los centros de datos cuánticos, Mira el weblog por Ramana Kompella, Cisco Fellow y vicepresidente de Cisco Analysis y Reza Nejabati, Jefe de Investigación Quantum y Cisco Quantum Labs.
¹ Una nota para los lectores: a lo largo de este weblog, estamos abordando principios complejos de física cuántica utilizando analogías y explicaciones simplificadas. Si bien estas simplificaciones ayudan a hacer que los conceptos cuánticos sean más accesibles, naturalmente omiten parte de la profundidad técnica de la mecánica cuántica. Es importante tener en cuenta que la teletransportación cuántica no permite la transmisión de información más rápida que la luz.
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