Компания Cisco Systems представила на этой неделе новый элемент для будущих «сетей квантовых машин». На апрельском анонсе фирма показала коммутирующий чип, который, как утверждается, сможет связывать устройства квантового типа с разными физическими принципами работы — то есть переводить данные и состояния между разными «платформами» квантовых компьютеров и сенсоров. В перспективе это должно приблизить идею интернета квантовых устройств, по аналогии с тем, как сегодня существующая телекоммуникационная инфраструктура соединяет обычные компьютеры.
Зачем Cisco переключатель для квантовых систем
Крупные технологические игроки — включая Alphabet (Google) и IBM — вкладываются в разработку квантовых компьютеров, способных решать задачи, которые недоступны классическим системам. Однако Cisco выбрала иной фокус: вместо создания собственного квантового компьютера компания делает ставку на «сетевую» связность — то, что в итоге может стать фундаментом для масштабирования квантовых вычислений и датчиков.
Идея проста: даже если квантовые устройства будут различаться по конструкции и используемым технологиям, их всё равно нужно уметь интегрировать в единую систему. Именно для этого Cisco и продвигает коммутационный чип.
Разные подходы к квантовым вычислениям — и проблема совместимости
На сегодняшний день квантовые компьютеры и близкие к ним устройства строятся на разных технологических принципах. В одних разработках используются атомы рубидия, удерживаемые в вакууме и управляемые лазерами. В других применяются сверхпроводники, которые охлаждаются почти до абсолютного нуля, чтобы проявлялись необходимые квантовые свойства.
Ключевая трудность в том, что эти подходы обычно подразумевают разные способы подготовки, контроля и считывания квантовых состояний. Поэтому «склеить» устройства разных типов в один контур напрямую может быть сложно.
Как работает квантовый коммутатор Cisco
В Cisco говорят, что их устройство решает задачу перевода между подходами. По словам ВиДжоя Пандей (Vijoy Pandey), старшего вице-президента и генерального менеджера подразделения Outshift, отвечающего за emerging technologies и инкубационную программу компании, квантовое сообщество допускает, что у каждого из существующих направлений есть собственные сильные стороны в будущем.
При этом Cisco делает акцент на практичности: коммутатор, как утверждается, работает при комнатной температуре и использует стандартные волоконно-оптические кабели связи. Благодаря этому он может выступать «мостом» между системами, реализованными на разных физических платформах.
«Вы можете говорить на любом языке», — так Пандей описал концепцию универсального взаимодействия.
Почему это может быть полезно раньше, чем появятся большие квантовые сети
Хотя крупные сети квантовых компьютеров в массовом виде, по оценкам индустрии, скорее всего появятся только в 2030-х годах, Cisco рассматривает более ранние сценарии применения. В частности, компания связывает ближайшую ценность с кибербезопасностью.
Джеету Патель (Jeetu Patel), президент Cisco и главный продуктовый директор, отметил, что коммутатор способен поддерживать решения, где квантовые эффекты используются для обнаружения попыток вмешательства и утечки данных.
Квантовая механика и «срыв» связей при наблюдении
Чтобы понять логику, на которой строится безопасность в квантовых сетях, важно напомнить базовый принцип квантовой механики: информация может существовать в нескольких состояниях одновременно до момента измерения. В качестве популярной иллюстрации часто приводят мысленный эксперимент Эрвина Шрёдингера с котом: пока коробку не открыли, кот в воображаемой системе может быть одновременно «живым» и «мертвым», а результат фиксируется только при измерении.
Сенсоры, запутанность и обнаружение наблюдателя
В случае, описанном Cisco, коммутатор позволяет объединять несколько квантовых датчиков (они доступны уже сегодня) в сеть в так называемом запутанном состоянии — entangled state. Запутанность означает, что состояние частиц или устройств становится связанным таким образом, что измерения в одной части системы оказывают влияние на результаты в другой.
Если же в сети появляется злоумышленник — в том числе, как подчеркнули в компании, вредоносный агент искусственного интеллекта, управляемый хакерами, — он может попытаться «подслушать» происходящее. Тогда квантовые датчики способны зафиксировать вмешательство, потому что при сборе информации запутанное состояние разрушается (коллапсирует). Иными словами, попытка наблюдения влияет на систему так, что это становится заметно.
«Меняется оборонительная стратегия»
Патель сформулировал практический вывод так: если удаётся отслеживать поведение в сети через квантовый коммутатор, то это фактически меняет подход к защите — появляется возможность обнаружения подозрительной активности не только по классическим признакам, а по квантовым эффектам, которые трудно имитировать.
Таким образом, представленный Cisco коммутирующий чип позиционируется не как очередной «квантовый компьютер», а как строительный элемент для будущей инфраструктуры — той самой прослойки, которая может позволить разным квантовым устройствам работать как единая сеть.
