Cisco představuje čip pro kvantové sítě a otevírá novou laboratoř

Společnost Cisco Systems, známý gigant v oblasti síťových technologií, nedávno učinila významný krok v oblasti kvantové informatiky. Představila prototyp čipu určeného pro propojení kvantových počítačů a oznámila otevření nové laboratoře v Santa Monica v Kalifornii, která se bude věnovat dalšímu výzkumu kvantových technologií.

Co je to kvantový počítač?

Než se ponoříme do detailů Ciscova oznámení, pojďme si stručně vysvětlit, co je to kvantový počítač. Na rozdíl od klasických počítačů, které pracují s bity (0 nebo 1), kvantové počítače využívají tzv. qubity. Ty mohou existovat v superpozici stavů, což znamená, že mohou být zároveň 0 i 1. Tato vlastnost umožňuje kvantovým počítačům řešit určité typy problémů mnohem rychleji než klasické počítače.

Cisco a kvantové sítě

Cisco se zaměřuje na propojení kvantových počítačů do větších systémů. Jejich nový čip využívá některé technologie současných síťových čipů, ale je speciálně navržen pro práci s kvantovými stavy.

Klíčové vlastnosti čipu:

• Vytváří kvantové propletení párů fotonů
• Umožňuje okamžitou komunikaci mezi vzdálenými kvantovými počítači
• Využívá tzv. “spooky action at a distance” (Einsteinův termín pro kvantové propletení)

Praktické aplikace

I když plně funkční kvantové počítače jsou stále hudbou budoucnosti, Cisco vidí potenciální aplikace pro svůj čip již dnes:

1. Synchronizace času pro finanční transakce
2. Přesné časování vědeckých měření, např. pro detekci meteoritů

Vijoy Pandey, senior viceprezident Ciscovy inovační inkubátoru Outshift, říká:

“Existuje celá řada případů použití. Potřebujete synchronizovat hodiny a časová razítka všech těchto snímků, které se pořizují z celého světa.”

Kvantové propletení v akci

Kvantové propletení je fascinující jev, který Albert Einstein nazval “strašidelným působením na dálku”. Cisco využívá tento princip ve svém čipu následujícím způsobem:

1. Čip vytvoří pár propletených fotonů
2. Jeden foton z páru je poslán do jednoho kvantového počítače, druhý do jiného
3. Díky propletení mohou tyto počítače okamžitě komunikovat, bez ohledu na vzdálenost

Tento proces lze znázornit jednoduchou rovnicí:

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

kde $|\psi\rangle$ představuje stav propletenéhopáru fotonů a $A$ a $B$ označují dva různé kvantové počítače.

Nová laboratoř v Santa Monica

Cisco otevírá novou laboratoř v Santa Monica, která se bude věnovat dalšímu výzkumu kvantových technologií. Toto rozhodnutí ukazuje, že společnost bere kvantovou informatiku vážně a plánuje do této oblasti významně investovat.

Cisco v kontextu kvantového průmyslu

Cisco není zdaleka jediná technologická společnost, která se zaměřuje na kvantové technologie. Zde je stručný přehled některých klíčových hráčů:

Cisco se od těchto firem odlišuje svým zaměřením na síťovou část kvantové infrastruktury.

Budoucnost kvantových sítí

I když je Ciscův čip zatím jen prototypem, představuje důležitý krok k realizaci kvantových sítí. Tyto sítě by mohly v budoucnu umožnit:

• Bezpečnější komunikaci využívající kvantové šifrování
• Distribuované kvantové výpočty
• Přesnější měření času a frekvence

Závěr

Cisco svým vstupem do oblasti kvantových sítí ukazuje, že kvantové technologie již nejsou jen doménou výzkumných laboratoří, ale začínají se přibližovat praktickému využití. I když je cesta k plně funkčním kvantovým sítím ještě dlouhá, Ciscův čip představuje důležitý stavební kámen pro budoucnost kvantové komunikace.

Pro více informací o kvantových technologiích doporučujeme navštívit oficiální stránky Cisco nebo sledovat novinky z oblasti kvantové informatiky na arXiv.org.