Le commutateur quantique universel de Cisco ouvre la voie aux systèmes quantiques interconnectés

Cisco a annoncé le Cisco Universal Quantum Switch, une étape cruciale dans les réseaux quantiques qui répond à l'un des obstacles les plus fondamentaux à la construction d'un réseau quantique. En tant que prototype de recherche fonctionnel, il s'agit du dernier point de preuve du programme accéléré de réseau quantique complet de Cisco, construit sur des années de recherche fondamentale, de démonstrations concrètes et d'un écosystème croissant de collaborations stratégiques.

Les ordinateurs quantiques codent les informations de différentes manières et jusqu’à présent, aucun commutateur ne pouvait accepter et traduire toutes les principales modalités de codage sans détruire les informations quantiques au cours du processus. Le Cisco Universal Quantum Switch est conçu pour relever ce défi pour la première fois, en acheminant les informations quantiques tout en les préservant à température ambiante, sur la fibre de télécommunications existante, avec un moteur de conversion breveté par Cisco qui traduit les modalités de codage en entrée et en sortie.

« Atteindre cette étape est un moment charnière pour notre programme quantique et un témoignage du potentiel de transformation des réseaux quantiques. Nous reconnaissons depuis longtemps que la connexion des systèmes quantiques est la clé pour parvenir à une véritable évolutivité, et nous avons maintenant franchi une étape cruciale pour faire de cette vision une réalité. Bien qu'il s'agisse d'une réalisation importante, ce n'est que le début. Le chemin à parcourir est long, mais l'impact de ce que nous construisons – et de ce qui reste à venir – sera tout simplement profond. « 

– Vijoy Pandey, vice-président directeur/directeur général d'Outshift, groupe des technologies émergentes et d'incubation de Cisco

Cisco construit la couche réseau pour l'ère quantique

Les ordinateurs quantiques d'aujourd'hui sont puissants mais limités, fonctionnant à des centaines de qubits alors que les applications du monde réel dans les domaines de la santé, des services financiers et de l'aérospatiale auront besoin de millions pour atteindre des vitesses et des avancées technologiques inouïes. Cisco estime que la mise en réseau et la connectivité sont essentielles pour combler cet écart. L’avenir quantique ne sera pas construit par une seule entreprise ou une seule technologie. Il sera construit en les connectant tous.

Imaginez connecter des milliards de personnes et des dizaines de milliards d’appareils avec des câbles directs. Ce serait ingérable. Internet est devenu possible parce que les commutateurs classiques pouvaient connecter tous ces points finaux via un réseau partagé et évolutif. Le Cisco Universal Quantum Switch fait la même chose pour le quantum. Lorsque deux ordinateurs quantiques ont besoin de partager des informations, ils acceptent le signal quelle que soit la modalité dans laquelle il arrive, le traduisent dans un langage commun de routage et le transmettent au format dont le système de réception a besoin, sans perdre aucune information quantique en cours de route.

Ceci est rendu possible par un moteur de conversion breveté par Cisco au cœur du commutateur quantique. La modalité de sortie peut correspondre à l’entrée ou être totalement différente, permettant au commutateur quantique de se connecter et de se traduire entre des systèmes quantiques qui n’ont jamais été conçus pour communiquer entre eux, une capacité essentielle pour construire des réseaux quantiques fonctionnant avec différents fournisseurs et technologies.

Le commutateur quantique est conçu pour prendre en charge toutes les principales modalités de codage quantique utilisées pour transporter des informations :

• Polarisation (l'orientation des ondes lumineuses)
• Time-Bin (le timing des impulsions lumineuses)
• Frequency-Bin (la couleur ou la fréquence de la lumière)
• Chemin (le chemin physique ou spatial)

À ce jour, le commutateur quantique a été validé expérimentalement avec un codage de polarisation. La prise en charge des catégories de temps et de fréquence est intégrée à la conception et représente la prochaine étape du processus de validation en cours de Cisco.

Expériences et résultats de preuve de concept

Le commutateur Cisco Universal Quantum Switch a été testé par des chercheurs de Cisco à l'aide de la propre source d'intrication et de détecteurs à photons uniques de Cisco. Dans ces expériences, le commutateur a démontré que les informations quantiques peuvent être acheminées et converties entre les systèmes de manière rapide, précise et efficace, sans les détruire au cours du processus.

Les principales conclusions comprennent :

• Informations quantiques préservées grâce à la conversion : Dégradation moyenne inférieure ou égale à 4 % de la fidélité et de l'intrication de l'état quantique, maintenant la cohérence dont les réseaux quantiques ont besoin pour fonctionner.
• Commutation à la vitesse exigée par les réseaux quantiques : Commutation électro-optique en nanoseconde, reconfigurant les connexions en seulement 1 nanoseconde
• Efficacité énergétique : Consomme moins de 1 watt d'énergie

La vision de Cisco pour l'avenir

Depuis plus de quatre décennies, Cisco a construit une infrastructure qui connecte le monde. Le Cisco Universal Quantum Switch constitue la dernière étape de ce parcours, reflétant la conviction de Cisco selon laquelle la route vers l'informatique quantique pratique sera construite via un réseau distribué de dispositifs quantiques interconnectés en quelques années, et non en décennies.