Introduction
Cisco Systems Inc. a présenté un nouveau commutateur de réseau pour les systèmes quantiques, appelé Cisco Universal Quantum Switch, qui achemine l'information quantique entre les ordinateurs tout en préservant l'état quantique. Ce commutateur est un prototype fonctionnel qui vise à rapprocher les systèmes quantiques de l'utilisation pratique dans le monde réel.
Contexte Technique
Les chercheurs et les entreprises utilisent déjà des ordinateurs quantiques comme coprocesseurs complémentaires pour résoudre des problèmes mathématiquement complexes qui sont hors de portée des supercalculateurs classiques. Les entreprises sont particulièrement intéressées par l'optimisation, la simulation moléculaire pour les sciences des matériaux et la découverte de médicaments, ainsi que la cryptographie sécurisée par la quantique. Les chercheurs se concentrent davantage sur la physique, la simulation et les nouveaux algorithmes quantiques.
Le commutateur de Cisco est conçu pour fonctionner avec les principales modalités de codage de la lumière, y compris la polarisation, le codage temporel, le codage fréquentiel et le codage de chemin. Il peut traduire entre les différentes modalités de codage utilisées par les différentes technologies quantiques, ce qui signifie que deux ordinateurs quantiques construits par deux entreprises différentes peuvent communiquer entre eux via le commutateur.
Analyse et Implications
L'un des plus grands défis auxquels est confrontée l'informatique quantique est l'échelle. Pour atteindre des ordinateurs quantiques suffisamment puissants, l'industrie doit atteindre des millions de qubits, l'unité fondamentale de l'information quantique. Les ordinateurs quantiques actuels sont dans les centaines à quelques milliers de qubits, et les feuilles de route indiquent que nous atteindrons les dizaines de milliers dans les prochaines années, mais les gains pratiques réels nécessiteront des systèmes bien au-delà de cela.
La solution de Cisco permet de connecter plusieurs ordinateurs quantiques ensemble, comme les ordinateurs classiques sont connectés dans les centres de données pour se comporter comme un système unifié. Cela ajoute plusieurs fonctionnalités critiques qui permettent d'interconnecter des systèmes de plusieurs fournisseurs sans matériel spécialisé.
Perspective
Cisco espère que son commutateur permettra aux entreprises et aux laboratoires de recherche de combiner du matériel sur mesure et du matériel standard, avec le commutateur gérant la traduction au milieu pour que le réseau puisse être mis à l'échelle sans forcer chaque système à parler le même langage natif. La portée actuelle est de jusqu'à 100 kilomètres, mais l'entreprise estime que cette distance deviendra moins limitante avec le temps.
Le plan à long terme est de développer la couche de réseau, son matériel, son logiciel et son protocole pour la quantique, et de laisser cela devenir la base sur laquelle les applications peuvent reposer. Cisco travaille également à faire avancer cette vision grâce à des partenariats avec des entreprises comme IBM Corp., Qunnect Inc. et Atom Computing Inc.
