Cisco стремится создавать передовые квантовые дата-центры и сети

На недавнем Quantum Summit 2024 специалисты компании обсудили перспективные направления работы, такие как квантовая безопасность и управление, а также представили исследования, привлекающие внимание ИТ-сообщества.

Видение квантовых центров обработки данных

Реза Неджабати, руководитель квантовых исследований в группе Cisco Outshift, отметил, что квантовые вычисления на текущем уровне развития требуют интеграции множества небольших квантовых компьютеров, а не монолитного расширения до миллионов кубитов. Идея заключается в создании квантового центра обработки данных, где множество таких устройств соединяются в сети, обеспечивая более широкую доступность квантовых вычислений как услуги.

Cisco предполагает, что такие квантовые центры смогут использовать существующую инфраструктуру на базе оптоволоконных соединений для передачи кубитов и будут поддерживать сетевое взаимодействие с высокой пропускной способностью. Это позволит подключать IoT-устройства и квантовые датчики для повышения точности и эффективности измерений.

Разработка квантовой сетевой инфраструктуры

Одной из ключевых технологий, разрабатываемых Cisco, является QFabric — система квантовой сетевой ткани, которая станет основой для передачи запутанных данных и обеспечит надежное подключение между квантовыми компьютерами и сенсорами. QFabric поддерживает работу с запутанными фотонами, обеспечивая сверхнизкие потери и минимальное время переключения, что критически важно для поддержания стабильного соединения и обработки данных.

Эта квантовая сеть также обеспечит защиту от потенциальных угроз. Например, QFabric подходит для реализации масштабируемых систем распределения ключей, объединяющих постквантовую криптографию (PQC) и квантовое распределение ключей (QKD). Такие технологии жизненно необходимы в эпоху, когда квантовые компьютеры смогут угрожать традиционным криптографическим системам.

Решения в области безопасности и квантовой оркестрации

Cisco создает гибридные решения для управления ключами и разрабатывает квантовый генератор случайных чисел, обеспечивающий надежность современных криптографических алгоритмов. Постквантовая криптография уже находит применение в протоколах SSL/TLS 1.3 и будет постепенно внедряться в корпоративную среду.

Для эффективного управления распределенными квантовыми системами Cisco работает над созданием Quantum Orchestra — платформы для оркестрации квантовых задач. Этот инструмент позволяет распределять квантовые схемы между устройствами, оптимизируя использование ресурсов и минимизируя время выполнения операций. Система также включает протоколы маршрутизации и управления ресурсами, обеспечивая эффективное взаимодействие между компонентами сети.

Большая часть работы Cisco с Quantum Orchestra пока сосредоточена на моделировании и тестировании многоарендных функций. Ожидается, что к концу года компания представит подробные результаты этих исследований.

Cisco видит будущее за квантовыми центрами обработки данных и сетями, которые не потребуют полной замены текущей инфраструктуры. Вместо этого компания стремится интегрировать квантовые технологии с существующими системами, обеспечивая их безопасность и масштабируемость. Это открывает новые возможности для бизнеса, включая улучшение обработки данных и защиту от новых киберугроз.