Un avance en infraestructuras para computación cuántica distribuida

Cisco ha dado a conocer su Universal Quantum Switch, un prototipo funcional diseñado para resolver uno de los principales desafíos en la construcción de redes cuánticas: la interoperabilidad entre sistemas que utilizan diferentes modalidades de codificación. Este avance forma parte del programa de redes cuánticas de la compañía, basado en años de investigación y colaboraciones estratégicas.

El conmutador permite enrutar información cuántica entre sistemas heterogéneos y conservarla durante el proceso, gracias a un motor de conversión patentado que traduce entre modalidades de codificación y entrelazamiento tanto en la entrada como en la salida. A diferencia de otras soluciones experimentales, el sistema funciona a temperatura ambiente y puede operar sobre la infraestructura existente de fibra óptica de telecomunicaciones.

“Alcanzar este hito supone un momento crucial para nuestro programa cuántico y es una prueba del potencial transformador de las redes cuánticas”, afirma Vijoy Pandey, vicepresidente Senior y director general de Outshift. “Hace tiempo que reconocimos que conectar los sistemas cuánticos es la clave para lograr una verdadera escalabilidad, y ahora hemos dado un paso fundamental para convertir esa visión en realidad. Aunque se trata de un logro significativo, es sólo el principio de un largo pero impactante camino”.

El Universal Quantum Switch está diseñado para admitir múltiples modalidades de codificación cuántica, incluyendo polarización, intervalo de tiempo, intervalo de frecuencia y trayectoria. Hasta ahora, ha sido validado experimentalmente con codificación por polarización, mientras que el resto de modalidades ya están contempladas en su diseño.

En las pruebas de concepto realizadas, el conmutador ha demostrado su capacidad para conservar la información cuántica con una degradación inferior al 4% en la fidelidad del estado y del entrelazamiento, manteniendo la coherencia necesaria para el funcionamiento de redes cuánticas. Además, alcanza velocidades de conmutación en el rango de nanosegundos y presenta un consumo energético inferior a 1 milivatio.

Este desarrollo responde a la necesidad de escalar la computación cuántica más allá de sistemas aislados de cientos de qubits hacia arquitecturas distribuidas capaces de manejar millones. En este contexto, Cisco plantea un enfoque basado en la conectividad, similar al papel que desempeñaron los conmutadores clásicos en la expansión de Internet.

El Universal Quantum Switch se integra en una estrategia más amplia que incluye chips de entrelazamiento cuántico y herramientas como el Quantum Compiler, orientadas a construir una red cuántica completa que abarque hardware, software y aplicaciones.