美國網路設備巨擘思科近日發表一款通用量子交換器原型，能克服現有量子系統間因編碼方式不同而無法互通的瓶頸，同時在室溫下運作並使用現有光纖，為未來可擴展的量子網路建構奠定基礎。
美國網路設備巨擘思科（Cisco）近日發表一款劃時代的「通用量子交換器」（Cisco Universal Quantum Switch）原型，旨在解決當前量子系統間互通性不足的挑戰，為未來大規模量子網路的建構鋪路。此原型交換器能夠在現有電信光纖上傳輸量子資訊，同時完整保存精密的量子狀態。
目前的量子系統採用多種編碼方法，例如光的偏振、時間或頻率，導致不同廠商的量子裝置難以互通。思科這款新型交換器透過內建的專利轉換引擎，可在不損害量子資料的情況下，實現不同編碼方法之間的轉譯。其運作方式類似傳統網路交換器，能接收多種量子訊號格式，在內部路由後，再以目標所需的格式輸出。這款交換器支援偏振、時間、頻率和路徑等主要量子編碼模式。
據《New Electronics》報導，思科的研究人員已在實驗室中，利用偏振編碼成功驗證該系統，未來也計畫針對其他編碼模式進行測試。實驗室數據顯示，這款交換器在狀態保真度和糾纏度方面的損耗低於 4%，且交換速度達到亞奈秒級（sub-nanosecond），功耗更低於一毫瓦（milliwatt）。值得注意的是，該交換器可在室溫下運作，並使用標準電信波長，使其能整合到現有的光纖基礎設施中，這與許多需要極低溫環境的量子組件截然不同。
思科新興技術部門 Outshift 的資深副總裁兼總經理 Vijoy Pandey 表示：「達到這個里程碑對我們的量子計畫而言，是個關鍵時刻，也證明了量子網路的變革潛力。我們長期以來都深知，連接量子系統是實現可擴展性的關鍵，這項技術讓我們離目標又邁進了重要一步。」思科認為，唯有將多個量子系統互聯，才能達到實現眾多實際應用所需的規模（可能需要數百萬個量子位元）。
這款通用量子交換器是思科端到端量子網路策略的一部分，其範疇涵蓋硬體、軟體和應用程式。思科的目標是推動不同製造商量子裝置間的互通性，避免形成單一供應商的生態系統，為分散式量子網路的發展奠定基礎。
