思科量子交換機承諾將保真度損失控制在 4% 以內

思科系統公司（Cisco Systems）推出了一款通用量子交換機，承諾在連接不同的量子計算機時，資訊保真度損耗低於 4%，這是邁向構建可擴展量子互聯網的關鍵一步。該原型於 4 月 23 日發佈，可在室溫下運行並使用現有的電信光纖，解決了量子網絡中成本和基礎設施方面最大的兩項挑戰。

「思科的重點是構建量子網絡……我們正在從頭開始構建整個量子網絡技術棧。這是基礎性的創新，」思科新興技術與孵化部門 Outshift 的高級副總裁兼總經理 Vijoy Pandey 表示。

該交換機解決了供應商不兼容的核心問題。不同的量子計算機使用各種技術和編碼模態（如偏振、時間倉或頻率倉），導致直接通信無法實現。思科的交換機集成了一個專利轉換引擎，可以在這些模態之間進行轉換，充當量子資訊的通用適配器。

這一進展對於將量子計算從目前的數千個量子比特擴展到執行藥物研發和金融建模等複雜任務所需的數百萬個量子比特至關重要。通過使多個較小的計算機能夠作為一個大型分佈式機器運行，思科旨在加速量子路線圖，並為其合作夥伴創造全新的高價值咨詢和集成機會。

克服量子不兼容性

量子網絡的主要障礙不僅在於連接機器，還在於確保光子（量子資訊的載體）微妙的量子狀態在讀取或路由時不會被破壞。量子計算是一個異構領域，IBM、谷歌以及各家初創公司使用了不同的底層物理技術，包括離子阱、超導和光子方案。

思科的通用量子交換機旨在兼容這些差異。它包含一個量子狀態轉換器 (QSC)，可以解釋以一種格式（如偏振）到達的量子比特，並在路由前進行轉換，隨後由另一個 QSC 將其轉換為接收系統所需的模態。在概念驗證中，思科驗證了偏振編碼的這一過程，報告的保真度損耗低於 4%，切換速度不到一納秒。該公司表示，其設計已內置了對時間倉和頻率倉編碼的支持。

從原型到合作夥伴機遇

雖然該交換機目前仍是研究原型，尚無明確的商業化日期，但它標誌著量子互聯網從理論研究轉向「網絡層」的實際硬體開發。此舉吸引了 World Wide Technology (WWT) 等思科合作夥伴的關注，他們已經開始與思科和英偉達 (Nvidia) 等供應商接洽，為下一個前沿領域做準備。

「能夠理解如何構建和操作這些設備的人將鳳毛麟角……技術發展如此之快，以至於我們大多數客戶都無法跟上步伐，」WWT 副總裁 Neil Anderson 表示。

思科全球合作夥伴工程副總裁 Alex Pujols 將此發佈定義為新生態系統的開始。Pujols 表示：「這一最新的研究原型為合作夥伴開啟了一個全新的高價值咨詢、託管服務和多供應商集成機會類別。」 正如思科曾與其合作夥伴共同構建了經典互聯網的骨幹網一樣，它也打算在量子時代複製這一成就。

本文僅供參考，不構成投資建議。