思科推动量子技术发展，瞄准量子数据中心

思科正在推动量子技术的发展，重点关注实用的量子网络和数据中心。

在最近的2024 年量子峰会上，思科召集了行业专家，探讨从量子网络到安全等各个领域的突破。然而，其对下一代量子数据中心的愿景占据了中心位置。

思科的量子数据中心概念雄心勃勃，设想了一个能够处理具有动态网络互连和各种纠缠协议的多个量子电路的设施。据思科在 Outshift 的量子研究团队负责人 Reza Nejabati 称，扩展量子计算机的传统方法（例如构建具有数百万量子比特的大型单一系统）在现有技术下根本不切实际。

他解释道：“相反，在集中式数据中心内将小型量子计算机联网更为现实。”这种被称为量子数据中心的装置将在受控环境中连接大量处理器，以提供量子计算这种可扩展服务。

今年早些时候，思科暗示了量子数据中心的潜力，它可以通过传统的局域网模型和光纤链路连接量子计算机。这种架构可以实现服务器之间量子比特的高速传输，为商业级应用打开大门。“我们还计划连接量子传感器以集成物联网设备，”Nejabati 补充道，并解释说这可以实现更广泛的分布式传感网络。

思科的方法将允许客户使用现有的光纤基础设施进行量子纠缠，从而无需建立全新的网络。

这一概念以思科的量子网络结构 QFabric 为核心，旨在支持可靠的高速量子连接。QFabric 将作为思科量子交换机的核心，促进纠缠光子在设备之间的平稳传输。该交换机将支持各种纠缠模式，同时提供超低损耗和最小时间延迟，以确保安全、无缝的连接。思科的目标是支持可扩展的多租户量子网络，该网络可以动态调整以满足用户需求。

思科在构建此量子网络基础设施时将安全性放在首位。QFabric 将包含量子密钥分发 (QKD) 功能，允许通过量子力学原理实现安全密钥共享。

思科还在开发一种混合密钥管理系统，该系统将 QKD 与后量子密码 (PQC) 相结合，使用复杂的算法来防御未来的量子攻击。该公司甚至创建了自己的量子随机数生成器，这是强加密的关键工具。

作为硬件的补充，思科正在开发 Quantum Orchestra，这是一个管理量子网络中纠缠、路由和资源分配的软件包。Quantum Orchestra 将通过根据网络拓扑和设备分布分配任务来优化网络性能，最大限度地缩短执行时间并提高效率。

到目前为止，大部分开发都处于模拟阶段，但思科预计将很快发布其研究结果，让人们一睹量子网络对依赖安全、高速计算的行业的变革潜力。