كشفت شركة Cisco عن نظام Cisco Universal Quantum Switch، في خطوة تمثل محطة مهمة في مجال الشبكات الكمية. وأوضحت الشركة أن النظام الجديد يُعد نموذجاً بحثياً عملياً يستهدف معالجة واحدة من أبرز العقبات الأساسية أمام بناء شبكات كمية قابلة للتوسع، وذلك ضمن برنامج Cisco المتنامي للشبكات الكمية المتكاملة، والذي يستند إلى سنوات من الأبحاث والتجارب العملية والتعاون المتوسع ضمن منظومة الشركاء.

وتعتمد الحواسيب الكمية على أساليب مختلفة لترميز المعلومات، إلا أنه وحتى الآن لم يكن هناك أي محوّل قادر على استقبال وترجمة جميع أنماط الترميز الرئيسية دون التسبب في فقدان المعلومات الكمية أثناء العملية. وصُمم النظام الجديد لتوجيه المعلومات الكمية مع الحفاظ عليها في درجة حرارة الغرفة، كما يعمل عبر ألياف الاتصالات الحالية، ويستخدم محرك تحويل حاصل على براءة اختراع من Cisco لترجمة أنماط الترميز عند الإدخال والإخراج.

ووفقاً لـ Cisco، يتيح هذا النهج لأنظمة الحوسبة الكمية التواصل فيما بينها حتى وإن لم تُصمم أساساً للعمل المشترك. ويدعم النظام أنماط الترميز الكمية الرئيسية، بما في ذلك ترميز الاستقطاب، والترميز الزمني، والترميز الترددي، وترميز المسار. وقد تم بالفعل التحقق تجريبياً من ترميز الاستقطاب، فيما جرى دمج الترميزين الزمني والترددي ضمن تصميم النظام للتحقق منهما مستقبلاً.

وخلال التجارب التي أجراها باحثو Cisco باستخدام مصدر تشابك كمي وكواشف فوتون أحادي خاصة بالشركة، أظهر المحوّل الكمي قدرة على التوجيه والتحويل الدقيق دون تدمير المعلومات الكمية. وأظهرت النتائج أن معدل تدهور حالة الكم والتشابك لم يتجاوز 4%، ما ساهم في الحفاظ على الترابط اللازم لعمل الشبكة.

كما يتميز النظام بقدرات تحويل إلكترونية ضوئية فائقة السرعة على مستوى النانوثانية، حيث يمكنه إعادة تهيئة الاتصالات خلال نانوثانية واحدة فقط، إلى جانب كفاءته العالية في استهلاك الطاقة، إذ يستهلك أقل من واط واحد.

وأكدت الشركة أن الوصول إلى حوسبة كمية واسعة النطاق سيتطلب ملايين الكيوبتات لدعم التطبيقات الواقعية في قطاعات الرعاية الصحية والخدمات المالية والطيران والفضاء. ويتموضع المحوّل الكمي كخطوة تأسيسية نحو ربط الأنظمة الكمية الموزعة عبر مختلف الشركات والتقنيات.

وأشار فريق Outshift التابع لـ Cisco، بقيادة Vijoy Pandey، إلى أن الرؤية تتمثل في بناء طبقة الشبكات لعصر الحوسبة الكمية، حيث صُمم النظام ليعمل كمترجم عالمي للمعلومات الكمية، بما يتيح ترابطاً قابلاً للتوسع يشبه الدور الذي لعبته تقنيات التحويل في الإنترنت التقليدي لتحقيق الاتصال العالمي.

وأضافت Cisco أن مستقبل الحوسبة الكمية سيعتمد على الأنظمة المترابطة بدلاً من الأجهزة المعزولة، فيما يهدف المحوّل الكمي إلى دعم هذه الرؤية عبر تمكين توجيه وترجمة المعلومات الكمية بين المنصات المختلفة دون فقدان سلامتها.

ويمثل المحوّل الكمي خطوة مبكرة لكنها مهمة نحو إنشاء بنية تحتية عملية للشبكات الكمية، إذ ترى Cisco أن مثل هذه التطورات ستسهم في تجاوز القيود الحالية المرتبطة بقابلية التوسع في الحوسبة الكمية.

وفي نهاية المطاف، يعكس المحوّل الكمي استراتيجية Cisco طويلة الأمد لبناء طبقة الشبكات الأساسية لعصر الحوسبة الكمية، حيث ستقود الأنظمة المترابطة المرحلة المقبلة من تطور الحوسبة.

مقالات ذات صلة

عرض الكل