思科推出通用量子交换器，推动量子网络新时代
思科公司近日宣布推出其最新研发的思科通用量子交换器 (Cisco Universal Quantum Switch)，标志着量子网络发展的一个重要里程碑。作为一款可运行的研究原型，该交换器体现了思科在全栈量子网络计划中的最新进展。该计划基于思科多年的基础研究、实际应用验证以及不断扩展的合作伙伴生态系统。
思科通用量子交换器的推出，首次实现了在室温下通过现有电信光纤路由传送量子信息，并保持其完整性。这一成就得益于思科的专利转换引擎，能够在输入与输出端转换编码模式。
突破性的技术创新
量子计算机在编码信息方面各有不同，而在此之前，尚未有任何交换器能在不破坏量子信息的前提下接收并转换所有主要编码模式。思科通用量子交换器正是为应对这一挑战而设计，支持偏振、时间区段、频率区段和路径等多种量子编码模式。
思科高级副总裁兼新兴技术与培育业务Outshift总经理Vijoy Pandey表示：“达成这一里程碑是我们量子计划的关键时刻，同时也印证量子网络的潜力。”
为量子时代构建网络层
当前的量子计算机虽然功能强大，但其运行规模限于数百个量子位元（qubits）。然而，医疗保健、金融服务和航空航天等实际应用场景需要数百万个量子位元才能实现前所未有的速度与技术。思科相信，网络与连接是弥补这一差距的关键。
思科通用量子交换器提供了一个独特的解决方案，支持所有主流编码模式，并内建思科专利的转换能力。与许多需要低温冷却的量子硬件组件不同，该交换器可在室温下运作，降低了部署复杂性和成本。
概念验证实验与结果
思科研究人员利用自主研发的纠缠源和单光子探测器测试思科通用量子交换器。实验显示，量子信息在系统间快速、准确且高效地传送和转换，过程中不造成损耗。
- 量子信息在转换期间保持完整：量子态保真度与纠缠度的损耗低于4%，维持量子网络运作所需的相干性。
- 满足量子网络所需的交换速度：亚纳秒级电光交换，最快可在1纳秒内重建连接。
- 节能高效：功耗低于1毫瓦。
推动未来量子网络
量子网络仍处于起步阶段，目前尚未有连接不同量子系统的基础设施。思科通用量子交换器提供了一种全新的解决方案，支持所有主要量子编码模式，并兼容现有基础设施。
思科的愿景是通过互联量子装置的分散式网络，使实用量子运算在未来数年内实现，而非数十载。该交换器是思科更广泛的量子网络产品组合中的一环，包括量子网络纠缠芯片和网络感知量子编译器。
结合量子同步、量子警报等应用程序，这些创新彰显了思科对完整量子网络技术堆栈的愿景。思科通过与IBM、Qunnect、Atom Computing等战略伙伴的合作，持续推动实践此愿景。
