シスコの量子スイッチ、忠実度損失4%未満を約束

シスコシステムズ（Cisco Systems）は、情報の忠実度（フィデリティ）の低下を4%未満に抑えつつ、異種の量子コンピュータを接続できるユニバーサル量子スイッチを発表しました。これは拡張可能な量子インターネットの構築に向けた重要な一歩となります。4月23日に発表されたこのプロトタイプは、室温で動作し、既存の通信用光ファイバーを使用するため、量子ネットワーキングにおけるコストとインフラストラクチャという2つの大きな課題に対処しています。

「シスコの焦点は量子ネットワークを構築することです。私たちは、量子ネットワーキング・スタックをゼロから構築しています。これは根本的なイノベーションです」と、シスコの新興技術・インキュベーショングループであるOutshiftのシニアバイスプレジデント兼ゼネラルマネージャー、ヴィジョイ・パンディ（Vijoy Pandey）氏は述べています。

このスイッチは、ベンダー間の非互換性という核心的な問題に取り組みます。異なる量子コンピュータは、偏光、タイムビン、周波数ビンなどのさまざまな技術やエンコーディング方式を使用しており、直接通信することは不可能です。シスコのスイッチには、これらの方式間を変換する特許取得済みの変換エンジンが組み込まれており、量子情報のためのユニバーサルアダプターとして機能します。

この開発は、量子コンピューティングを現在の数千量子ビットのシステムから、創薬や金融モデリングなどの複雑なタスクに必要な数百万量子ビットへと拡張するために不可欠です。複数の小型コンピュータを1つの大きな分散型マシンとして機能させることで、シスコは量子のロードマップを加速させ、パートナーに高価値のコンサルティングや統合の機会という新しいカテゴリーを創出することを目指しています。

量子の非互換性を克服する

量子ネットワークの主な障壁は、単にマシンを接続することだけではなく、量子情報の運び手である光子の繊細な量子状態が、読み取りやルーティングの際に破壊されないようにすることです。量子コンピューティングは異質な分野であり、IBM、グーグル、そしてさまざまなスタートアップ企業が、イオン、超伝導、フォトニクスなど、異なる物理学的アプローチを採用しています。

シスコのユニバーサル量子スイッチは、これらの違いに左右されないように設計されています。このスイッチには量子状態コンバータ（QSC）が搭載されており、ある形式（偏光など）で届いた量子ビットを解釈してルーティング用に変換し、別のQSCが受信システムに必要な方式に翻訳します。概念実証において、シスコは偏光エンコーディングについてこのプロセスを検証し、忠実度の低下が4%未満、スイッチング速度が1ナノ秒未満であることを報告しました。同社によれば、タイムビンおよび周波数ビンエンコーディングのサポートは設計に組み込まれているとのことです。

プロトタイプからパートナーの機会へ

このスイッチはまだ研究プロトタイプであり、即座の製品化時期は決まっていませんが、量子インターネットの「ネットワーク層」に向けた理論的研究から実用的なハードウェア開発への転換を象徴しています。この動きは、次なるフロンティアに備えてシスコやエヌビディア（Nvidia）などのベンダーとすでに連携しているWorld Wide Technology（WWT）などのシスコパートナーの注目を集めています。

「これらをどのように構築し、操作し、運用するかを理解できる人は極めて少ないでしょう。テクノロジーの進化は非常に速く、ほとんどのクライアントが追いつけない状況です」と、WWTのバイスプレジデント、ニール・アンダーソン（Neil Anderson）氏は述べています。

シスコのグローバルパートナー・エンジニアリング担当バイスプレジデント、アレックス・プジョルス（Alex Pujols）氏は、今回の発表を新しいエコシステムの始まりと位置づけました。「今回の最新の研究プロトタイプは、パートナーにとって、高価値のコンサルティング、マネージドサービス、マルチベンダー統合の機会という全く新しいカテゴリーへの扉を開くものです」とプジョルス氏は語りました。シスコがパートナーと共に従来のインターネットのバックボーンを構築したように、量子時代においても同様の役割を果たす意向です。

本記事は情報提供のみを目的としており、投資勧誘を目的としたものではありません。