シスコ、異なる量子システム間で量子情報を変換・ルーティングするスイッチを発表

シスコシステムズは米国時間の2026年4月23日、量子ネットワーク向けのスイッチ「Cisco Universal Quantum Switch」を研究プロトタイプとして発表した。

同スイッチは、シスコが進める量子ネットワーク関連の取り組みの一環。量子情報を光ファイバー上で伝送する際に、異なる量子システム間の接続を切り替えるためのスイッチであり、既存の通信ファイバー上で室温環境のまま量子情報を保持しながらルーティングを行うよう設計されている。さらに、シスコが特許を保有する変換エンジンにより、入出力時に符号化方式やエンタングルメント(量子もつれ)方式を変換する。

量子コンピューターの実用化に向けては、単一システムの大規模化だけでなく、複数の量子プロセッサや量子コンピューターをネットワークで接続する分散型の構成が有力なアプローチの1つとされている。一方、量子情報は偏光(光波の向き)、タイムビン(光パルスの到着タイミング)、周波数ビン(光の周波数)、経路(光が通る物理的・空間的な経路)など複数の方式で符号化されるため、異なる方式を用いる量子システム同士を接続するには、量子情報を損なわずに受信・変換・送信する仕組みが必要になる。

シスコはPoCとして、自社のエンタングルメント光源(量子もつれ状態の光子対を生成する装置)と単一光子検出器(1個単位の光子を検出する装置)を用いた試験を実施した。その結果、符号化忠実度とエンタングルメント忠実度の劣化を4%未満に抑えながら、量子情報を保持できたという。忠実度とは、処理後の量子状態が元の状態をどれだけ保っているかを示す指標。

また、サブナノ秒(10億分の1秒未満)の電気光学スイッチングにより、最短1ナノ秒で接続を再構成できること、消費電力が1ミリワット未満であることも確認したとしている。

現時点では偏光符号化について実験的に検証済みで、タイムビンと周波数ビンについては今後の検証対象となる。詳細な研究結果は、近日中にarXivで論文として公開する予定。

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