IBM и Cisco создают квантовую сеть будущего
IBM и Cisco объединяют усилия для создания распределённой квантовой вычислительной сети, которая позволит связывать устойчивые к ошибкам квантовые системы на больших расстояниях. В рамках инициативы к 2030 году планируется продемонстрировать запутанность между двумя квантовыми процессорами, что станет шагом к масштабируемой архитектуре для распределённых квантовых вычислений.
По данным Tomshardware, IBM и Cisco объявили о планах совместного создания распределённой квантовой вычислительной сети, способной связывать устойчивые к ошибкам системы на значительных расстояниях. В рамках инициативы, анонсированной 20 ноября, компании намерены к 2030 году продемонстрировать концепцию, демонстрирующую запутанность между двумя машинами. Цель — создать масштабируемую систему, позволяющую распределять квантовые вычисления по нескольким узлам.
Совместная разработка архитектуры
IBM и Cisco объединяют усилия, чтобы интегрировать аппаратные средства IBM, включая суперпроводящие кубиты, с новой сетевой инфраструктурой от Cisco, такой как микроволново-оптические преобразователи, уровни контроля квантовой сети и протоколы маршрутизации, адаптированные для передачи запутанных квантовых состояний.
Новая архитектура должна поддерживать уже разрабатываемые IBM устойчивые к ошибкам квантовые компьютеры. В то же время она потребует создания промежуточного оборудования — «Квантового сетевого устройства» (QNU), которое будет преобразовывать статические квантовые состояния в передаваемые по оптическим связям «летающие» кубиты.
Технические сложности и этапы реализации
Реализация архитектуры основана на трёхуровневой модели: модули кубитов, интерфейсы сетевого преобразования и оптические уровни запутанности. IBM прогнозирует, что к 2030 году будут созданы логические машины с несколькими сотнями логических кубитов, каждая из которых потребует тысяч физических кубитов.
Роль Cisco — связать криогенные среды, в которых работают кубиты. Запутанность между процессорами будет достигаться через совместное использование фотонных пар или протоколов телепортации, а передача — по оптическому волокну или, возможно, свободным каналам.
Однако суперпроводящие кубиты IBM работают на микроволновом уровне, а для дальних расстояний требуется оптическая частота. Это требует высокой эффективности преобразователя, способного сохранить когерентность и фазовые отношения между микроволновым и оптическим диапазонами. Такое устройство пока разрабатывается и считается ключевым техническим барьером.
Программные протоколы и будущее квантовой сети
Компании также работают над программными протоколами, управляющими маршрутизацией запутанности. В отличие от классических сетей, где биты могут копироваться и повторно передаваться, квантовые системы зависят от одноразовых состояний. Это требует создания новых протоколов, координирующих не только логический поток данных, но и физическое перемещение состояний кубитов. Cisco разрабатывает высокоскоростную программную платформу для поддержки этих операций.
Визионная цель: квантовый интернет
Долгосрочная цель — создание квантового интернета, где квантовые процессоры и запутанные фотонные каналы формируют глобальную сеть распределённых, но логически связанных ресурсов. Эта идея не нова, но большинство предыдущих исследований фокусировалось на конкретных приложениях, таких как квантовое распределение ключей. IBM же ставит задачу сделать распределённые вычисления жизнеспособным способом запуска квантовых алгоритмов, которые не помещаются в память одной машины.
Если цель будет достигнута, это откроет путь к новым приложениям — от моделирования цепочек поставок до симуляции климатических процессов с помощью квантово-усиленного сенсорного оборудования. IBM прогнозирует, что такие сети смогут поддерживать триллионы квантовых вентилей, что значительно превышает возможности даже машины с тысячей логических кубитов.
Реалистичные сроки и вызовы
Демонстрация запутанности между двумя QPU к 2030 году — амбициозная цель. Следующий этап — создание масштабируемой многоузловой квантовой сети — может быть достигнут в ближайшие годы. Дистанционная сеть ожидается к концу десятилетия, а полноценный квантовый интернет — не ранее, чем через 15 лет.
На пути к этим целям — серьёзные инженерные задачи: не существует трансдьюсеров с необходимой эффективностью и точностью. Распределённая квантовая коррекция ошибок находится в стадии разработки, а большинство сетевых протоколов остаются теоретическими. Интеграция оптической экспертизы Cisco с криогенными системами IBM также требует минимизации теплового влияния и повышения устойчивости связей.
Переосмысление инфраструктуры
IBM и Cisco меняют подход к созданию инфраструктуры: она перестаёт быть транспортным слоем и становится частью вычислительной цепочки. Если совместная разработка удастся, это изменит представление о том, как запускается программа, когда процессор больше не является отдельной машиной.
Интересно: Сможет ли традиционная модель квантовых вычислений, ориентированная на отдельные устройства, конкурировать с распределённой архитектурой, где вычисления динамически распределяются между узлами?
Связующие нити будущего: IBM и Cisco в поиске квантовой сети
Квантовые вычисления давно перестали быть научной фантастикой. Но их настоящая революционная сила — не в том, что они делают быстрее, а в том, как они меняют само понимание связи между вычислительными узлами. IBM и Cisco объединились, чтобы создать распределённую квантовую сеть, которая может соединять устойчивые к ошибкам квантовые процессоры на значительных расстояниях. На первый взгляд, это шаг в сторону технологического прогресса. Но за ним скрываются более глубокие трансформации — в архитектуре, в экономике масштаба и в балансе сил между крупными игроками.
Квантовая сеть как новая форма инфраструктуры
Традиционная вычислительная инфраструктура всегда была централизованной. Даже облачные сервисы, несмотря на свою гибкость, по-прежнему опираются на централизованные центры обработки данных. Квантовая сеть, которую IBM и Cisco хотят создать, — это что-то иное. Это не только «облако» с квантовыми процессорами. Это инфраструктура, которая сама становится частью вычислительного процесса.
Ключевая идея — распределение квантовых вычислений между несколькими узлами. Это открывает возможность запускать алгоритмы, которые не помещаются в память одной машины. Но для этого необходимы не только квантовые процессоры, но и специализированное сетевое оборудование, способное сохранять когерентность квантовых состояний при передаче. Здесь Cisco играет роль связующего звена: её оптическая и микроволновая экспертиза позволяет преобразовывать квантовые состояния в передаваемые сигналы и обратно.
Важный нюанс: Совместная разработка IBM и Cisco не только расширяет возможности квантовых вычислений — она меняет саму природу инфраструктуры. В будущем вычисления могут перестать быть локальными, а станут распределёнными, где каждый узел сети — это не только точка подключения, а часть вычислительной цепочки.
Скрытые выгоды и неочевидные игроки
В этой инициативе явно выигрывают IBM и Cisco. Но есть и другие, менее заметные участники, которые могут получить выгоду. Например, производители оптического оборудования и поставщики криогенной инфраструктуры. В России, где рынок квантовых технологий пока в стадии развития, такие игроки, как РТ-Информационные технологии, могут столкнуться с необходимостью либо адаптировать свою продукцию под новые стандарты, либо оставаться вне основного технологического потока.
Кроме того, успех IBM и Cisco в этой области может усилить их позиции в борьбе за доминирование в квантовых вычислениях. Если они смогут создать масштабную квантовую сеть, это даст им преимущество перед другими гигантами, такими как Google, Microsoft или Alibaba. Для российских компаний, которые уже сейчас сталкиваются с технологическими ограничениями, это может означать, что их шансы на интеграцию в глобальную экосистему снизятся.
Парадоксы и технические барьеры
Однако у проекта есть и парадоксы. Например, IBM ставит амбициозную цель — создать сеть, способную поддерживать триллионы квантовых вентилей. Но для этого необходимы логические машины с сотнями логических кубитов. А для каждой логической машины потребуется тысячи физических кубитов. Это означает, что в ближайшие годы речь будет идти не о практическом применении, а о демонстрации концепции.
Ещё один ключевой момент — преобразование кубитов между микроволновым и оптическим диапазонами. Это технически сложная задача, которая требует разработки высокоточного оборудования. В то же время, если такая система будет создана, она может стать основой для новых стандартов в квантовых сетях.
Важный нюанс: Квантовая сеть IBM и Cisco не будет работать без прорыва в области преобразователей. Это не только техническое препятствие — это стратегический узел, вокруг которого могут формироваться новые рынки и стандарты.
Дополнительные факторы, влияющие на реализацию
Важно учитывать, что Cisco, как участник этой инициативы, сталкивается с собственными вызовами в сфере кибербезопасности. Например, в конце сентября 2025 года компания устранила уязвимость CVE-2025-20352 в коммутаторах Cisco 9400, 9300 и 3750G, которая позволяла злоумышленникам внедрять Linux rootkit и создавать универсальный пароль. Это событие подчёркивает, что даже ведущие игроки сталкиваются с рисками, связанными с сетевой инфраструктурой [!].
Кроме того, Cisco выступила с критикой Конвенции ООН против киберпреступности, отметив, что документ не обеспечивает адекватной защиты базовых прав и представляет угрозу для правовой системы. Представитель компании Эрик Венгер подчеркнул, что соглашение предусматривает широкие полномочия по электронному наблюдению без достаточных гарантий соблюдения прав человека. Несмотря на призыв Cisco воздержаться от подписания, 72 страны уже присоединились к соглашению [!].
Технологическая конкуренция и международное сотрудничество
Ещё один важный фактор — глобальная конкуренция в области квантовых технологий. США, Япония и Южная Корея подписали соглашения о технологическом сотрудничестве, охватывающие искусственный интеллект, полупроводники, квантовые вычисления, биотехнологии, космические технологии и 6G. Среди приоритетов — синхронизация регуляторных подходов и укрепление стратегических связей. Квантовые вычисления включены в число ключевых направлений, что может повлиять на глобальную гонку за технологическим лидерством [!].
В этом контексте инициатива IBM и Cisco выступает не только как научный эксперимент, но и как элемент стратегической позиции в международной борьбе за доминирование в сфере квантовых технологий.
Что дальше?
Демонстрация запутанности между двумя квантовыми процессорами к 2030 году — это первый шаг. Далее последует создание многоузловой сети, а затем — дистанционная квантовая сеть. Полноценный квантовый интернет может появиться не ранее 2040 года. Но уже сейчас можно говорить о том, что IBM и Cisco меняют правила игры. Они не только создают новый продукт — они переписывают архитектуру вычислений, делая её распределённой и квантово-ориентированной.
Для российских компаний это означает необходимость следить за развитием событий и оценивать, какие технологии могут стать критически важными в ближайшие годы. Особенно это касается сектора криогенных систем, оптической связи и программных протоколов для квантовых сетей. Кто успеет освоить эти технологии, тот получит преимущество в будущей гонке за квантовым лидерством.
Источник: tomshardware.com
