目前量子電腦在資訊編碼方式上各自為政,過去缺乏能在不破壞量子資訊前提下,進行多種編碼轉換的交換設備。思科此次推出的通用量子交換器,首度可在室溫環境中,透過既有電信光纖傳輸量子資訊,同時維持其完整性,並透過專利轉換引擎,在不同編碼模式間進行即時轉換。
思科高級副總裁兼新興技術與培育業務Outshift總經理Vijoy Pandey表示,此一成果是量子網路計畫的重要里程碑,證明透過連接不同量子系統,可望實現真正的規模化應用。
思科指出,目前量子電腦規模仍受限於數百個量子位元(qubits),但實際應用如醫療、金融與航太等領域,往往需要數百萬量子位元。未來關鍵不在單一設備突破,而在於透過網路將多個量子系統串聯。通用量子交換器的角色,正如傳統網路交換器之於網際網路,負責將不同系統連結並進行資訊轉換。
技術上,該交換器支援多種主流量子編碼模式,包括偏振、時間區段、頻率區段與路徑,並已完成偏振編碼驗證,後續將持續擴展其他模式測試。其核心轉換引擎可讓輸出格式與輸入相同或不同,實現跨供應商、跨技術的量子設備互通。
在實驗結果方面,思科表示,量子資訊在轉換過程中保真度損耗低於4%,並具備亞奈秒級交換速度,最快1奈秒內即可重建連線,同時功耗低於1毫瓦,兼具高效率與低能耗。
此外,相較多數需低溫運作的量子設備,該交換器可於室溫下運行,並相容現有電信光纖基礎設施,無需額外建置專用網路,有助降低部署成本與門檻。更重要的是,企業可藉此打破單一供應商限制,使不同廠商量子系統得以互通。
思科強調,通用量子交換器是其全端量子網路布局的一環,並搭配量子糾纏晶片與網路感知量子編譯器等技術,打造從硬體、軟體到應用的完整堆疊。相關研發由加州量子實驗室推動,並與IBM、Qunnect及Atom Computing等合作夥伴共同發展。
思科指出,延續40多年網路技術經驗,未來將以分散式量子網路為核心,推動量子運算從實驗走向實用,並有望在數年內實現關鍵應用場景。
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