Cisco Stimuleert de Ontwikkeling van Kwantumnetwerken voor de Toekomst

Cisco zet in op de ontwikkeling van kwantumnetwerkinfrastructuren als de meest realistische manier om kwantumcomputing op te schalen en cruciale industrieën in het komende decennium te transformeren.

Vandaag heeft Cisco twee belangrijke mijlpalen aangekondigd die de toekomst van praktische kwantumcomputing aanzienlijk kunnen versnellen: de presentatie van de eerste kwantumverstrengelingchip voor netwerken en de opening van het nieuwe onderzoekscentrum, Cisco Quantum Labs, in Santa Monica, Californië. Met deze strategie wil het bedrijf een rol spelen vergelijkbaar met die van de uitbreiding van het internet, maar dan in het domein van het kwantumnetwerk, en zo de basis leggen voor het kwantuminternet.

Volgens Cisco zal kwantumcomputing zijn beloften niet waarmaken door te vertrouwen op één monolithische processor met miljoenen qubits, maar door middel van gedistribueerde infrastructuren van kwantumdatacenters die verbonden zijn via gespecialiseerde kwantumnetwerken—vergelijkbaar met de evolutie van klassieke computing naar gedistribueerde cloud computing.

De Kwantumchip van Cisco: Een Fotonic Revolutie

In samenwerking met de Universiteit van Californië, Santa Barbara, heeft Cisco een prototype ontwikkeld van een chip die verstrengelde fotonenparen genereert. Dit is een fundamentele eigenschap van de kwantummechanica, ook wel bekend als verstrengeling of "spooky action at a distance", zoals Einstein het noemde.

Belangrijkste Kenmerken:

• Compatibiliteit met Bestaande Infrastructuur: De chip werkt op standaard telecommunicatielengtes, waardoor bestaande glasvezelnetwerken kunnen worden gebruikt.
• Praktisch en Schaalbaar: Het is een geïntegreerde fotonische chip (PIC) die bij kamertemperatuur functioneert.
• Laag Energieverbruik: Minder dan 1 mW per kanaal.
• Hoge Prestatie: Tot 200 miljoen verstrengelingsparen per seconde, met hoge nauwkeurigheid.

Deze chip is essentieel voor het interconnecteren van kwantumprocessors op grote schaal, en creëert de voorwaarden voor gedistribueerde architecturen die in staat zijn om problemen op te lossen die momenteel onoplosbaar zijn.

Cisco Quantum Labs: Van Laboratorium naar Echt Kwantumnetwerk

Het nieuwe lab van Cisco in Santa Monica zal de ontwikkeling van het volledige kwantumnetwerkstack versnellen, dat zal bestaan uit:

• Protocols voor de distributie van verstrengeling.
• Een compiler voor gedistribueerde kwantumcomputing.
• Een kwantumnetwerkontwikkelingskit (QNDK).
• Een kwantumrandomgetallengenerator (QRNG) op basis van vacuümruisonderzoeken.

Cisco past ook de standaarden voor post-kwantumcryptografie (PQC) toe die zijn gedefinieerd door NIST, om ervoor te zorgen dat klassieke netwerken veilig blijven in een post-kwantumomgeving.

Twee Strategische Paden: Kwantumnetwerken voor Vandaag en Morgen

De strategie van Cisco is verdeeld over twee belangrijke werkstromen.

1. Kwantumnetwerk voor de Kwantumwereld

Ontwikkel de infrastructuur die nodig is om kwantumprocessors met elkaar te verbinden, waardoor gedistribueerde kwantumcomputing, hoogprecisie kwantumsensoren en nieuwe optimalisatie-algoritmes in sectoren zoals geneesmiddelenontdekking, materiaalkunde en complexe logistiek mogelijk worden.

2. Kwantumnetwerk voor de Klassieke Wereld

Toepassing van principes uit de kwantumfysica om directe problemen met betrekking tot veiligheid en precisie in traditionele netwerken op te lossen, zoals:

• Afluisterbestendige communicatie.
• Ultra-precise tijdssynchronisatie.
• Veilige locatieverificatie.

Een Agnostische en Complete Aanpak: Hardware + Software

In tegenstelling tot andere spelers die zich op één technologie concentreren (zoals supergeleidende qubits of gevangen ionen), kiest Cisco voor een agnostische benadering van kwantumcomputing, door zowel hardware (chips, PICs) als software (protocols, ontwikkelingshulpmiddelen) te ontwikkelen. Dit stelt hen in staat de verbinding te zijn binnen het gehele kwantumecosysteem, ongeacht wie de technische race om de qubit wint.

"Net zoals Cisco hielp bij de opbouw van het internet, bouwen wij de infrastructuur die het mogelijk maakt dat kwantumcomputing veel eerder kan opschalen en operationeel kan zijn dan verwacht," legt Vijoy Pandey, senior vice president van onderzoek bij Cisco, uit.

Bron: Cisco