Cisco a puesta por las redes cuánticas con su presenta el Switch Cuántico Universal

Cisco Universal Quantum Switch está diseñado para enrutar información cuántica entre sistemas mientras la preserva, mediante un motor de conversión patentado por Cisco que traduce entre todas las modalidades de codificación y entrelazamiento en la entrada y la salida.

Cisco presentó  Universal Quantum Switch, un hito crítico en las redes cuánticas que aborda una de las barreras fundamentales para construir una red de este tipo. Como prototipo de investigación funcional, es la prueba más reciente del programa de redes cuánticas full-stack de Cisco, construido sobre años de investigación fundamental, demostraciones en el mundo real y un creciente ecosistema de colaboraciones estratégicas.

Las computadoras cuánticas codifican la información de diferentes maneras y, hasta ahora, ningún switch podía aceptar y traducir entre todas las principales modalidades de codificación sin destruir la información cuántica en el proceso. El Cisco Universal Quantum Switch está diseñado para resolver este desafío por primera vez, enrutando información cuántica mientras la preserva a temperatura ambiente, sobre fibra de telecomunicaciones existente, con un motor de conversión patentado por Cisco que traduce entre modalidades de codificación en la entrada y la salida.

«Alcanzar este hito es un momento crucial para nuestro programa cuántico y un testimonio del potencial transformador de las redes cuánticas», dijo Vijoy Pandey, vicepresidente senior y director general de Outshift, el grupo de Tecnologías Emergentes e Incubación de Cisco. «Hemos reconocido durante mucho tiempo que conectar sistemas cuánticos es la clave para lograr una escalabilidad real, y ahora hemos dado un paso crítico para hacer realidad esa visión. Aunque este es un logro significativo, es solo el comienzo. El camino por delante es largo, pero el impacto de lo que estamos construyendo —y lo que aún está por venir— será nada menos que profundo».

Cisco está construyendo la capa de red para la era cuántica

Los computadores cuánticos actuales son potentes pero limitados, operando con cientos de cúbits cuando las aplicaciones del mundo real en salud, servicios financieros y aeroespacial necesitarán millones para alcanzar velocidades inauditas y avances tecnológicos. Cisco cree que la red y la conectividad son fundamentales para cerrar esa brecha. El futuro cuántico no será construido por una sola empresa o tecnología; será construido conectándolas todas.

Imaginemos conectar a miles de millones de personas y decenas de miles de millones de dispositivos con cables directos. Sería inmanejable. Internet fue posible porque los switches clásicos podían conectar todos esos puntos finales a través de una red compartida y escalable. El Cisco Universal Quantum Switch hace lo mismo para la computación cuántica. Cuando dos computadores cuánticos necesitan compartir información, el switch acepta la señal en la modalidad en la que llega, la traduce a un lenguaje común para el enrutamiento y la entrega en el formato que el sistema receptor necesita, sin perder información cuántica en el camino.

Esto es posible gracias a un motor de conversión patentado por Cisco en el corazón del switch cuántico. La modalidad de salida puede coincidir con la de entrada o ser completamente diferente, lo que permite al switch cuántico conectar y traducir entre sistemas cuánticos que nunca fueron diseñados para comunicarse entre sí, una capacidad crítica para construir redes cuánticas que funcionen entre diferentes proveedores y tecnologías.

El switch cuántico está diseñado para soportar todas las principales modalidades de codificación cuántica utilizadas para transportar información:

• Polarización (la orientación de las ondas de luz)
• Time-Bin (el tiempo de los pulsos de luz)
• Frequency-Bin (la frecuencia o color de la luz)
• Camino (el camino físico o espacial)

Hasta la fecha, el switch cuántico ha sido validado experimentalmente con codificación por polarización. El soporte para time-bin y frequency-bin está integrado en el diseño y representa el siguiente paso en el proceso de validación continua de Cisco.

Experimentos de prueba de concepto y resultados

El Cisco Universal Quantum Switch fue probado por investigadores de Cisco utilizando la fuente de entrelazamiento y los detectores de fotón único propios de la compañía. En estos experimentos, el switch demostró que la información cuántica puede ser enrutada y convertida entre sistemas de forma rápida, precisa y eficiente, sin destruirla en el proceso.

Los hallazgos clave incluyen:

Información cuántica preservada mediante conversión: Menos del 4% de degradación en la fidelidad del estado cuántico y entrelazamiento, manteniendo la coherencia que las redes cuánticas requieren para funcionar.

• Conmutación a la velocidad que exigen las redes cuánticas: Conmutación electroóptica en sub-nanosegundos, reconfigurando conexiones en tan solo 1 nanosegundo.
• Eficiencia energética: Consume menos de 1 milivatio de potencia.

Impulsando la red cuántica del futuro

La red cuántica se encuentra en un estado incipiente. No existe una infraestructura establecida que conecte los sistemas cuánticos, y la mayoría solo puede comunicarse con otros sistemas que codifican la información de la misma manera.

El Cisco Universal Quantum Switch representa un enfoque totalmente nuevo:

• Único en su naturaleza: La tecnología de switch actual está limitada a un tipo de codificación. El Cisco Universal Quantum Switch está diseñado para soportar todas las principales modalidades, con una capacidad de conversión integrada patentada por Cisco que no está disponible en ningún otro producto en el mercado actual.
• Operación a temperatura ambiente: A diferencia de muchos componentes de hardware cuántico que requieren enfriamiento criogénico, el Cisco Universal Quantum Switch opera a temperatura ambiente. Esto elimina la necesidad de infraestructura de enfriamiento especializada, reduciendo tanto la complejidad de implementación como el costo.
• Funciona con la infraestructura existente: Opera en frecuencias de telecomunicaciones estándar sobre la misma fibra que transporta el tráfico de Internet hoy en día, sin requerir equipos especializados.
• Conecta sistemas que antes no podían comunicarse: Las organizaciones ya no están bloqueadas en un ecosistema de un solo proveedor. Esto permite que dispositivos cuánticos de diferentes fabricantes interoperen, protegiendo las inversiones existentes y permitiendo entornos cuánticos de vanguardia (best-of-breed).
• Diseñado para el stack completo: El Cisco Universal Quantum Switch está construido como parte de la arquitectura integral de Cisco para una red cuántica distribuida, que abarca capas de hardware, software y aplicaciones.

La visión de Cisco para lo que viene

Durante más de cuatro décadas, Cisco ha construido la infraestructura que conecta al mundo. El Cisco Universal Quantum Switch es el hito más reciente en ese recorrido, reflejando la convicción de Cisco de que el camino hacia la computación cuántica práctica se construirá a través de una red distribuida de dispositivos cuánticos interconectados en cuestión de años, no décadas.

El Cisco Universal Quantum Switch es parte de un portafolio de redes cuánticas más amplio que incluye el chip de entrelazamiento de red cuántica de Cisco, que genera los fotones entrelazados de los que dependen las redes cuánticas para transmitir información, y el Quantum Compiler (Compilador Cuántico) con reconocimiento de red, primero en la industria, que orquesta cómo se distribuyen y ejecutan los algoritmos cuánticos en múltiples procesadores cuánticos.

os tres fueron desarrollados desde cero en los laboratorios cuánticos dedicados de Cisco en Santa Mónica. Junto con aplicaciones como Quantum Sync y Quantum Alert, estas innovaciones contribuyen a la visión de Cisco de un stack de red cuántica completo, desde el hardware que genera y enruta la información cuántica, hasta el software que la gestiona y las aplicaciones que la ponen en funcionamiento. Cisco también está avanzando en esta visión a través de colaboraciones estratégicas con IBM, Qunnect, Atom Computing y más.

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