2026/04/25 11:53

思科高級副總裁兼新興技術與培育業務Outshift總經理Vijoy Pandey展示通用量子交換器。(業者提供)
〔記者邱巧貞/台北報導〕隨著量子運算逐步邁向實用化,思科(Cisco)宣布推出「通用量子交換器」(Cisco Universal Quantum Switch),專為在系統間傳送並保持量子資訊完整性而設計,並首度打造可在室溫環境下運作、透過既有電信光纖傳輸量子資訊的研究原型,為量子網路發展跨出重要一步。
此次發布的「通用量子交換器」,核心目標在於解決量子網路最根本的挑戰之一:不同量子電腦之間的「語言不通」,由於各家量子電腦編碼資訊的方式各有不同,而在此之前,尚未有任何交換器能在不破壞量子資訊的前提下,接收並轉換所有主要編碼模式。
思科通用量子交換器正為應對此挑戰而設,透過自家專利的轉換引擎,讓交換器能在不破壞量子資訊的前提下,於輸入與輸出端進行編碼與糾纏模式轉換,實現跨系統傳輸。
在概念驗證實驗中,該交換器已展現穩定性能。研究顯示,量子態保真度與糾纏度的損耗低於4%,維持量子運算所需的相干性;同時具備亞奈秒級(sub nano-second)電光交換能力,最快可在1奈秒(nanosecond)內重建連線,且功耗低於1毫瓦(milliwatt),兼顧速度與能源效率。完整研究成果預計將於後續發表於ArXiv論文平台。
思科高級副總裁暨新興技術部門Outshift總經理Vijoy Pandey表示,此項成果是量子計畫的重要里程碑,也再次驗證量子網路的潛力。他指出,真正可擴展的量子應用,關鍵不在單一設備,而在於「連接」,未來量子系統將透過網路形成規模化運算能力。
事實上,目前量子電腦仍受限於規模,多數系統僅能運行數百個量子位元(qubits),但在醫療、金融與航太等領域,實際應用往往需要數百萬量子位元的運算能力。思科認為,透過網路將多個量子系統串聯,將是彌補此落差的可行路徑,類似傳統網際網路透過交換器連接全球裝置的發展模式。
值得注意的是,現有交換器技術僅限於單一編碼類型,思科通用量子交換器標榜支援所有主流編碼模式,並內建思科專利的轉換能力,其支援目前主流的4大量子編碼模式,包括:1.偏振(Polarization)指光波的振動方向、2.時間區段(Time-Bin)指光脈衝的時間、3.頻率區段(Frequency-Bin)指光的顏色或頻率、4.路徑(Path)指物理或空間傳播路徑。其中,偏振編碼已完成實驗驗證,其設計已內置針對時間區段及頻率區段的支援,這將成為思科持續驗證進程的下一個重要階段。
整體而言,思科通用量子交換器提供一項全新且獨特的解決方案,不僅支援所有主流量子編碼模式,並具備思科專利的轉換能力,突破傳統交換器僅限單一編碼的限制;同時可在室溫下運作,無需依賴複雜且昂貴的低溫冷卻系統,大幅降低部署成本與難度。
該交換器亦能兼容現有基礎設施,在標準電信頻率下透過既有光纖傳輸,無須額外專用設備;更進一步打破供應商生態限制,使不同製造商的量子設備得以互通,保護既有投資並優化整體量子環境。此外,此交換器為專為全端設計,為思科持續演進的端到端分散式量子網路架構的重要一環,整合硬體、軟體與應用層設計。