Cisco predstavuje čip pre kvantové siete a otvára nové laboratórium

Spoločnosť Cisco Systems, známy gigant v oblasti sieťových technológií, nedávno urobila významný krok v oblasti kvantovej informatiky. Predstavila prototyp čipu určeného na prepojenie kvantových počítačov a oznámila otvorenie nového laboratória v Santa Monica v Kalifornii, ktoré sa bude venovať ďalšiemu výskumu kvantových technológií.

Čo je to kvantový počítač?

Než sa ponoríme do detailov Ciscoovho oznámenia, poďme si stručne vysvetliť, čo je to kvantový počítač. Na rozdiel od klasických počítačov, ktoré pracujú s bitmi (0 alebo 1), kvantové počítače využívajú tzv. qubity. Tie môžu existovať v superpozícii stavov, čo znamená, že môžu byť zároveň 0 aj 1. Táto vlastnosť umožňuje kvantovým počítačom riešiť určité typy problémov oveľa rýchlejšie ako klasické počítače.

Cisco a kvantové siete

Cisco sa zameriava na prepojenie kvantových počítačov do väčších systémov. Ich nový čip využíva niektoré technológie súčasných sieťových čipov, ale je špeciálne navrhnutý na prácu s kvantovými stavmi.

Kľúčové vlastnosti čipu:

• Vytvára kvantové prepletenie párov fotónov
• Umožňuje okamžitú komunikáciu medzi vzdialenými kvantovými počítačmi
• Využíva tzv. “spooky action at a distance” (Einsteinov termín pre kvantové prepletenie)

Praktické aplikácie

Aj keď plne funkčné kvantové počítače sú stále hudbou budúcnosti, Cisco vidí potenciálne aplikácie pre svoj čip už dnes:

1. Synchronizácia času pre finančné transakcie
2. Presné časovanie vedeckých meraní, napr. pre detekciu meteoritov

Vijoy Pandey, senior viceprezident Ciscovho inovačného inkubátora Outshift, hovorí:

“Existuje celý rad prípadov použitia. Potrebujete synchronizovať hodiny a časové pečiatky všetkých týchto snímok, ktoré sa zhotovujú z celého sveta.”

Kvantové prepletenie v akcii

Kvantové prepletenie je fascinujúci jav, ktorý Albert Einstein nazval „strašidelným pôsobením na diaľku“. Cisco využíva tento princíp vo svojom čipe nasledujúcim spôsobom:

1. Čip vytvorí pár prepletených fotónov
2. Jeden fotón z páru je poslaný do jedného kvantového počítača, druhý do iného
3. Vďaka prepleteniu môžu tieto počítače okamžite komunikovať, bez ohľadu na vzdialenosť.

Tento proces je možné znázorniť jednoduchou rovnicou:

$$ |\psi\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}}(|0\rangle_A|1\rangle_B - |1\rangle_A|0\rangle_B) $$

kde $|\psi\rangle$ predstavuje stav prepleteného páru fotónov a $A$ a $B$ označujú dva rôzne kvantové počítače.

Nové laboratórium v ​​Santa Monica

Cisco otvára nové laboratórium v ​​Santa Monica, ktoré sa bude venovať ďalšiemu výskumu kvantových technológií. Toto rozhodnutie ukazuje, že spoločnosť berie kvantovú informatiku vážne a plánuje do tejto oblasti významne investovať.

Cisco v kontexte kvantového priemyslu

Cisco nie je zďaleka jediná technologická spoločnosť, ktorá sa zameriava na kvantové technológie. Tu je stručný prehľad niektorých kľúčových hráčov:

Cisco sa od týchto firiem odlišuje svojim zameraním na sieťovú časť kvantovej infraštruktúry.

Budúcnosť kvantových sietí

Aj keď je Ciscov čip zatiaľ len prototypom, predstavuje dôležitý krok k realizácii kvantových sietí. Tieto siete by mohli v budúcnosti umožniť:

• Bezpečnejšiu komunikáciu využívajúcu kvantové šifrovanie
• Distribuované kvantové výpočty
• Presnejšie meranie času a frekvencie

Záver

Cisco svojím vstupom do oblasti kvantových sietí ukazuje, že kvantové technológie už nie sú len doménou výskumných laboratórií, ale začínajú sa približovať praktickému využitiu. Aj keď je cesta k plne funkčným kvantovým sieťam ešte dlhá, Ciscov čip predstavuje dôležitý stavebný kameň pre budúcnosť kvantovej komunikácie.

Pre viac informácií o kvantových technológiách odporúčame navštíviť oficiálne stránky Cisco alebo sledovať novinky z oblasti kvantovej informatiky na arXiv.org.