Cisco Systems помогает компании Qunnect в создании квантового интернета
Квантовая запутанность — это квантовомеханическое явление, при котором квантовые состояния двух или большего числа частиц оказываются взаимозависимыми. Изменение состояния одной частицы мгновенно влияет на состояние другой, независимо от расстояния между ними.
Стартап Qunnect, о котором идет речь, сумел привлечь 10 млн долларов финансирования. Цель Qunnect — поддержать развертывание реальных сетей передачи данных, использующих уникальные свойства квантовой физики, позволяя квантовым компьютерам масштабироваться и достигать долгожданного «квантового преимущества», становясь более полезными, чем классические компьютеры.
«Компания является ответвлением Университета Стоуни-Брук в Лонг-Айленде, где аспиранты и профессор работали над темой квантовой памяти при комнатной температуре», — рассказал генеральный директор Qunnect Ноэль Годдард. «Мы сели и спросили: «Что нам нужно, чтобы построить готовое решение для квантовой сети на телекоммуникационном оптоволокне?»
Хотя квантовые компьютеры чрезвычайно перспективны, однако, из-за хрупкой природы «кубитов», их невероятно сложно масштабировать. Кубиты — это квантовая версия традиционных битов. Они могут представлять единицу, ноль или то и другое одновременно, тогда как биты могут быть только единицей или нулем. Именно эта возможность позволяет квантовым компьютерам выполнять гораздо более сложные вычисления, чем любой классический компьютер.
Проблема всегда заключалась в стабилизации кубитов. В настоящее время даже самые амбициозные планы развития квантовых компьютеров нацелены только на компьютеры с парой тысяч кубитов — однако для достижения квантового преимущества этим машинам потребуются миллионы кубитов. Qunnect хочет объединить сотни более мелких машин в распределенную систему, которая сможет достичь этого преимущества, подобно тому, как использование огромных кластеров графических процессоров обеспечивает рабочие нагрузки искусственного интеллекта.
Эти квантовые сети обеспечивают надежный способ связывать кубиты. Существующие сетевые технологии на основе оптоволокна не подходят, поскольку при передаче на большие расстояния в них происходят экспоненциальные потери. Стартап решает эту проблему с помощью своего квантового сетевого оборудования, которое использует квантовую механику, так что удаленные кубиты могут быть запутаны путем последовательного соединения множества локальных источников запутывания. Благодаря этому несколько кубитов могут мгновенно соединяться друг с другом независимо от расстояния.
Пакет продуктов под названием «Carina» от Qunnect создает, буферизует и сохраняет высококачественные запутанные фотоны, которые являются основой квантовой коммуникации, с беспрецедентной скоростью. Компания также разработала оборудование, необходимое для обеспечения временного контроля каждого кубита, чтобы все вычисления могли быть синхронизированы друг с другом. Эта технология полезна не только для квантовых компьютеров, но и для существующих телекоммуникационных сетей, поддерживая такие приложения, как сверхточная синхронизация времени для глобальной торговли, квантово-защищенная связь для предотвращения подслушивания и надежная проверка местоположения с защитой от несанкционированного доступа.
«Квантовая запутанность — это явление, при котором две частицы связываются так, что информация об одной мгновенно раскрывает информацию о другой», — объяснил Годдард. «Поскольку у вас всегда есть эта идеальная связь, вы можете начать строить вокруг нее протоколы безопасности».
Поскольку запутанные фотоны чрезвычайно хрупки, любые помехи могут привести к потере когерентности кубитов. Любая попытка прослушивать передаваемые данные приведет к потерям связи, что сделает шпионаж легко обнаруживаемым из-за значительно возросших ошибок.
Работа Qunnect может дополнить собственные усилия Cisco по созданию квантовых сетей. В прошлом месяце подразделение Cisco Quantum Research объявило о разработке прототипа чипа квантовой сетевой запутанности и открыло новую исследовательскую лабораторию для создания и тестирования инфраструктуры квантовой сети.
Генеральный директор и старший вице-президент Cisco Виджой Панди заявил, что его компания инвестировала в стартап Qunnect из-за его прогресса в создании квантовых сетей, которые можно развернуть в реальном мире, на существующей телекоммуникационной инфраструктуре, а не только в лабораторных условиях.
«Подход Qunnect прекрасно вписывается в нашу более широкую стратегию квантовых сетей», — добавил Панди. «Мы не просто создаем одноразовые исследовательские прототипы. Мы создаем инфраструктуру для настоящего квантового интернета».
