Изыскания Cisco направлены на создание квантовых сетей, центров обработки данных (зарегистрированная информация:439; представление фактов, понятий или инструкций в форме, приемлемой для общения, интерпретации, или обработки человеком или с помощью автоматических средств (ISO/IEC/IEEE 24765-2010)) и интернет-технологий, в которых подключение будет осуществляться по-иному, чем в классических сетях.
Компания Cisco активно инвестирует сегодня в развитие фотоники, которая сделает возможным квантовое взаимодействие, а также в иные аппаратные и программные технологии для квантовых вычислений, сетей и криптографии.
Развитие квантовых технологий было одним из основных прогнозов на 2022 год, сделанных исполнительным вице-президентом Cisco и директором компании по стратегии Лиз Чентони.
«Квантовые вычисления, связь (Связь — отношение общности, соединения или согласованности) и безопасность повергнут к дальнейшему повышению скорости и безопасности обработки информации, – заявила Чентони. – Это потребует переосмысления распорядка работы и взаимодействия систем через Интернет с минимизацией задержек и повышением пропускной способности. Взаимодействие между системами квантовых вычислений и безопасности организуется совершенно иначе, чем в классических сетях связи, где передача голосовой информации и данных осуществляется с помощью битов и байтов».
Особый заинтересованность для Cisco представляет дальнейшее развитие квантовых сетей, ЦОДов и интернет-технологий.
«Квантовые сети могут гарантировать новый тип безопасного соединения между цифровыми устройствами, повышая их устойчивость к взлому, – пояснила Чентони. – Благодаря укреплению безопасности с поддержкой квантовых сетей улучшается защита транзакций от мошенников. Более высокое качество безопасного подключения помогает защитить передачу голоса и этих от любых помех или слежки. Все это позволяет изменить Интернет, придав ему совсем другой вид по сравнению с тем, к которому все привыкли и используют ныне».
«Рассматривая ситуацию более подробно, мы видим два направления, связанных со строительством квантовых ЦОДов, какие могли бы использовать концепции классических локальных сетей, объединяющих квантовые компьютеры, или сетей на квантовой основе (многозначный термин: Основа — продольная система направления параллельных друг другу нитей в ткани, располагающихся вдоль обеих кромок ткани), осуществляющих высокоскоростную передачу квантовых битов [кубитов (наименьшая единица информации в квантовом компьютере (аналог бита в обычном компьютере), использующаяся для квантовых вычислений)] с квантовых серверов для их обработки коммерческими приложениями, – показал директор Cisco Emerging Tech and Incubation Group по исследованиям Рамана Компелла. – Предполагается формирование гибридной сетевой окружения (военный стратегический (тактический) приём, заключающийся в изоляции определённой группировки войск (сил) противника от остальных сил и их союзников в целях уничтожения или пленения), которая будет поддерживать классические сигнальные и другие технологии, использующие фотонику для передачи (Передача информации: Телепередача: Категория:Телепередачи Радиопередача Передача данных: Передача авиатраффика через IP Передача сигнала (биология): Передача сигнала в клетке Синаптическая передача Передача лингвистической информации: Передача топонимов Передача арабского письма латиницей Механическая передача: Категория:Механические передачи Передача (баскетбол) Передача (сленг) — продуктовая и/или вещевая посылка заключённому) кубитов от одного сервера к иному. Технологии фотоники, предусматривающей передачу данных и управление различными сетевыми механизмами с помощью света, в большинстве квантовых окружений отводится очень важное значение».
«С учетом инженерной сложности технологий мы полагаем, что фотоника сыграет центральную роль в создании крупномасштабных квантовых компьютеров на базе однокристальных процессоров или в рамках распределенной вычислительной системы, – заявил инженер Cisco Алиреза Шабани. – В сегодняшнее время (форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения) основное внимание в проектах создания оборудования для квантовых вычислений уделяется устройствам объемом менее ста кубитов, в то пора как основные сложности (характеристика, отражающая степень трудности для понимания, создания и верификации объекта, проекта, системы или элемента системы, степень трудности понимания и решения проблемы, задачи) возникают при масштабировании системы (множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство) до тысяч, а в конечном итоге и миллионов кубитов. Шансы технологической перроны на более быстрое масштабирование зависят от сложности аппаратной системы и ее архитектуры. Модульность позволяет уменьшить сложность системы. В квантовых вычислениях это может быть достигнуто за счет создания распределенной системы квантовых чипов, связанных товарищ с другом через фотонные соединения (процесс изготовления изделия из деталей, сборочных единиц (узлов), агрегатов путём их физического объединения в одно целое; является основной частью производственного процесса сборки). Помимо масштабируемости фотонные сети позволяют организовать универсальную связь между модулями, что приводит к порядочному увеличению вычислительной мощности системы».
В то время как теоретические основы квантовых сетей ЦОДов, находятся пока в зачаточном состоянии, будущеее квантового интернета (информационно-коммуникационная сеть и всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации) просматривается гораздо более явно.
Ученые из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе, к примеру, год назад объявили о создании первой в вселенной интегрированной сети квантовых соединений. Сеть объединяет более 700 оптических волокон на земле с двумя спутниковыми чертами связи, обеспечивая квантовую передачу ключей на расстояние более 4800 км в интересах пользователей, находящихся в различных районах Китая.
«Считается, что в отличие от обычного шифрования квантовая связь не поддается взлому и, следовательно, является немало безопасной для передачи информации банков, электрораспределительных сетей и предприятий других секторов экономики, – утверждают исследователи. – Основой квантовой связи является квантовое распределение ключей (quantum key distribution, QKD), использующее для формирования цепочки нулей и колов квантовые состояния частиц (например, фотонов). Любое прослушивание канала между отправителем и получателем приведет к изменению этой строки или ключа (многозначный термин, название и топоним) и будет немедля обнаружено».
Cisco принимает участие в работе Центра квантовых сетей, целью которого является создание квантового интернета, призванного стимулировать развитие новоиспеченных технологических отраслей и сформировать конкурентный рынок провайдеров квантовых сервисов и разработчиков приложений (может значить: Прикладная компьютерная программа — см. Прикладное программное обеспечение.Веб-приложение — клиент-серверное приложение, в котором клиентом выступает браузер, а сервером — веб-сервер.Приложение (лингвистика) — описание характеристики, признака объекта (существительного)).
Европейский альянс квантового интернета совместно с министерством энергетики США влечётся объединить промышленные и научные институты с целью дальнейшего развития (это тип движения и изменения в природе и обществе, связанный с переходом от одного качества, состояния к другому, от старого к новому) квантовых коммуникаций.
«Квантовый интернет будет использоваться в первую очередность в целях безопасности, в ситуациях, когда пользователям необходимо защитить передачу информации между двумя точками, удаленными товарищ от друга на многие километры, – заметил Компелла. – Технологии развития квантового интернета и безопасных сценариев проектируются ныне в самых разных странах мира».
Будут разработаны другие приложения, в том числе средства обеспечения конфиденциальности, популярные как слепые вычисления, где квантовые серверы выполняют обработку, не имея всей информации (сведения независимо от формы их представления) о выполняемых задачах. Выявление мошенства, моделирование элементарных частиц и климатические приложения – все это является потенциальными сферами применения распределенных квантовых технологий.
Компания Cisco со своей сторонки также реализует множество проектов в области квантовых вычислений. В январе 2021 года подразделение Cisco Research устремило запрос на подачу заявок по квантовым технологиям, к которым относятся:
Разработку квантового фотонного чипа Cisco осуществляет совместно с Калифорнийским университетом в Санта-Барбаре.
Cisco является долей ширящегося квантового сообщества, в которое помимо нее входят IBM, Intel, Microsoft, Amazon, Google, Baidu, Honeywell, Quantinuum и многие иные. В игру сегодня вступают и традиционные конкуренты Cisco на рынке сетевых технологий. В сентябре 2021 года Juniper и специалисты по квантовым вычислениям из Arquit Quantum подмахнули партнерское соглашение, предусматривающее разработку (может означать: Процесс проектирования и конструирования изделия (см. Разработка нового продукта и Разработка с общедоступными наработками) Итеративная разработка Разработка алгоритмов Разработка программного обеспечения Разработка приложений для мобильных устройств Разработка компьютерных игр Веб-разработка Разработка персонажа в мультипликации Контрактная разработка электроники Разработка управляемая моделями Разработка через тестирование Обратная разработка Разработка комитетомРазработка в музыке) средств, которые должны обеспечить защиту от угроз квантовой безопасности.
Технология, по сути, еще лишь начинает формироваться. По мнению Компеллы и прочих, полноценного ее внедрения в отрасли стоит ждать не ранее, чем через 5-10 лет. Но заинтересованность к ней, безусловно, есть. По оценкам Gartner, к 2025 году почти 40% крупных организация приступят к реализации квантовых инициатив, а IDC прогнозирует, что в 2027 году (внесистемная единица измерения времени, которая исторически в большинстве культур означала однократный цикл смены сезонов (весна, лето, осень, зима)) объем торговель на мировом рынке (совокупность процессов и процедур, обеспечивающих обмен между покупателями (потребителями) и продавцами (поставщиками) отдельными товарами и услугами) квантовых вычислений (математическое преобразование, позволяющее преобразовывать входящий поток информации в выходной, с отличной от первого структурой) достигнет 8,6 млрд долл.
Как полагают в IDC, крупные прорывы в технологии квантовых вычислений, развитие инфраструктуры и базара платформ для квантовых вычислений в качестве сервиса, а также рост рабочих нагрузок, требующих высокой производительности и подходящих для обработки (процесс создания какого-либо продукта с использованием первичных (труд и капитал) и промежуточных факторов производства (сырье, материалы и тому подобное)) с поддержкой квантовых технологий, будут способствовать дальнейшему расширению рынка.
«В ближайшее десятилетие шумиха вокруг квантовых вычислений сохранится, – заявил на конференции IT Symposium/Xpo 2021 аналитик Gartner Чираг Декате. – В окружению поставщиков ИТ-директора столкнутся с теми, кто не дает обещаний и мало что делает в области квантовых технологий (совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач). Квантовые вычисления не относятся к числу систем всеобщего назначения и в настоящее время могут применяться только в достаточно узком спектре: задачи оптимизации, органическая химия, материаловедение, биохимия и безопасность (состояние защищённости жизненно важных интересов личности, общества, государства от внутренних и внешних угроз, либо способность предмета, явления или процесса сохраняться при разрушающих воздействиях). В Gartner ожидают, что в ближайшие 5-10 лет этот список будет расширяться».
«Сегодня квантовые вычисления находятся на переломном этапе с точки зрения финансирования, изысканий и экспериментов, – подчеркнул Компелла. – Cisco всегда играла очень важную роль в деле разработки и построения цифровой инфраструктуры, а квантовые вычисления – одна из технологий, имеющих фундаментальное смысл. Наши исследования направлены на поиск очередных крупных инноваций, которые позволили бы Cisco предложить своим клиентам принципиально новоиспеченные продукты».
