思科量子交换机承诺将保真度损失控制在 4% 以内

思科系统公司（Cisco Systems）推出了一款通用量子交换机，承诺在连接不同的量子计算机时，信息保真度损耗低于 4%，这是迈向构建可扩展量子互联网的关键一步。该原型于 4 月 23 日发布，可在室温下运行并使用现有的电信光纤，解决了量子网络中成本和基础设施方面最大的两项挑战。

“思科的重点是构建量子网络……我们正在从头开始构建整个量子网络技术栈。这是基础性的创新，”思科新兴技术与孵化部门 Outshift 的高级副总裁兼总经理 Vijoy Pandey 表示。

该交换机解决了供应商不兼容的核心问题。不同的量子计算机使用各种技术和编码模态（如偏振、时间仓或频率仓），导致直接通信无法实现。思科的交换机集成了一个专利转换引擎，可以在这些模态之间进行转换，充当量子信息的通用适配器。

这一进展对于将量子计算从目前的数千个量子比特扩展到执行药物研发和金融建模等复杂任务所需的数百万个量子比特至关重要。通过使多个较小的计算机能够作为一个大型分布式机器运行，思科旨在加速量子路线图，并为其合作伙伴创造全新的高价值咨询和集成机会。

克服量子不兼容性

量子网络的主要障碍不仅在于连接机器，还在于确保光子（量子信息的载体）微妙的量子状态在读取或路由时不会被破坏。量子计算是一个异构领域，IBM、谷歌以及各家初创公司使用了不同的底层物理技术，包括离子阱、超导和光子方案。

思科的通用量子交换机旨在兼容这些差异。它包含一个量子状态转换器 (QSC)，可以解释以一种格式（如偏振）到达的量子比特，并在路由前进行转换，随后由另一个 QSC 将其转换为接收系统所需的模态。在概念验证中，思科验证了偏振编码的这一过程，报告的保真度损耗低于 4%，切换速度不到一纳秒。该公司表示，其设计已内置了对时间仓和频率仓编码的支持。

从原型到合作伙伴机遇

虽然该交换机目前仍是研究原型，尚无明确的商业化日期，但它标志着量子互联网从理论研究转向“网络层”的实际硬件开发。此举吸引了 World Wide Technology (WWT) 等思科合作伙伴的关注，他们已经开始与思科和英伟达 (Nvidia) 等供应商接洽，为下一个前沿领域做准备。

“能够理解如何构建和操作这些设备的人将凤毛麟角……技术发展如此之快，以至于我们大多数客户都无法跟上步伐，”WWT 副总裁 Neil Anderson 表示。

思科全球合作伙伴工程副总裁 Alex Pujols 将此发布定义为新生态系统的开始。Pujols 表示：“这一最新的研究原型为合作伙伴开启了一个全新的高价值咨询、托管服务和多供应商集成机会类别。” 正如思科曾与其合作伙伴共同构建了经典互联网的骨干网一样，它也打算在量子时代复制这一成就。

本文仅供参考，不构成投资建议。