Приложения должны иметь возможность указывать, что им нужно от квантовой сети, и получать это. Операторам не следует заниматься предоставлением этих услуг устройство за устройством, канал за каналом, команда за командой.
Обеспечьте мне запутанность между этими конечными точками через масштабируемую фабрику, с такой точностью, с такой скоростью, когда мне это нужно и на столько, сколько мне это нужно.
Сеть должна сама разобраться с остальным: автоматически повторять попытки до тех пор, пока запутанность не будет достигнута, поддерживать жесткие временные рамки, требуемые квантовыми операциями, никогда не считывать передаваемую квантовую информацию и делать все это для множества приложений и арендаторов, будь то рабочая нагрузка для вычислений, безопасности или сенсорики.
Прямо сейчас управление квантовой сетью похоже на вождение автомобиля, где нужно держать руку на каждой детали: одна на руле, две на каждой оси, несколько на топливной магистрали, и кто-то еще охлаждает двигатель. Вы же не хотите вручную поворачивать каждое колесо, настраивать двигатель, переключать каждую передачу и калибровать рулевое управление каждый раз, когда вам нужно куда-то поехать. В какой-то момент механика должна скрыться за интерфейсом, чтобы вы могли просто ехать, и квантовые сети наконец достигли этого момента.
Сегодня Cisco представляет два исследовательских прототипа, которые поднимают квантовые сети с уровня устройств на уровень сети: Cisco’s Quantum Network Controller, плоскость управления для квантовых сетей, и ее первое нативное приложение — обновленный выпуск Cisco’s Network-Aware Quantum Compiler.
Зачем квантовой сети нужна плоскость управления?
Количество кубитов, которое нам необходимо, все еще значительно превышает возможности любого отдельного квантового процессора, и этот разрыв не сократить одним лишь добавлением кубитов. Масштабирование должно происходить за счет соединения машин, а не только их роста. Именно такую сеть проектирует Cisco: масштабируемую, интероперабельную, безопасную и созданную для реального оптоволокна.
До сих пор квантовые сети строились по принципу «точка-точка», по одному каналу за раз, что ограничивало их несколькими узлами. При таком размере управление ими с помощью самописного программного обеспечения было утомительным, но выполнимым.
Ранее в этом году Cisco представила Universal Quantum Switch, исследовательский прототип, который открыл путь к масштабируемому, общему квантовому соединению «любой с любым» в различных модальностях.
Для соединения 1000 квантовых узлов по принципу «точка-точка» требуется около 500 000 выделенных каналов. Коммутатор разработан так, чтобы позволить каждому узлу достигать любого другого узла через одну общую фабрику. Как только эта фабрика масштабируется, решение о том, кто получает запутанность, с каким качеством, в каком порядке, с какими гарантиями и в какое время, перестает быть задачей человеческого масштаба. Для этого требуется программное обеспечение, координирующее каждое устройство с точностью до времени, которую требуют квантовые операции. Контроллер — это и есть такой координатор.
Что на самом деле делает Cisco’s Quantum Network Controller?
Контроллер предоставляет интерфейс для каждой категории устройств — источников, коммутаторов, детекторов и систем синхронизации — с уровнем абстракции оборудования (HAL) под ним, поэтому оборудование любого поставщика в этой категории подключается одинаково.
Приложение запрашивает запутанность, указывая конечные точки, скорость, точность и время, которые ему нужны, не зная, как именно это физически производится. Мы называем эту модель «Запутанность как услуга» (Entanglement-as-a-Service, EaaS). Она делает для запутанности то же, что общая облачная инфраструктура сделала для процессорных циклов, превращая ресурс, который раньше требовал выделенного физического соединения, в то, что сеть планирует по запросу.
Поскольку информацию в квантовом состоянии нельзя прочитать, не разрушив ее, Контроллер не может проверять трафик так, как это делает классический инструмент мониторинга. Вместо этого он статистически проверяет качество канала, применяет предопределенную настройку, повторную попытку или реинициализацию при отклонении производительности и передает задачу человеку только в случае сбоя самокоррекции. Контроллер не выдает запутанность один раз и не уходит; он продолжает проверять, остается ли канал работоспособным до тех пор, пока приложение его использует, и освобождает оборудование, как только работа завершается.
В феврале 2026 года программное обеспечение Cisco координировало распределение и обмен многоузловой запутанностью с использованием партнерского оборудования на 17,6 километрах (около 11 миль) развернутого коммерческого телекоммуникационного оптоволокна в Нью-Йорке, достигнув точности поляризации более 99% при комнатной температуре. Развертывание показало, что программное обеспечение Cisco может координировать квантовое оборудование от нескольких поставщиков на действующем, развернутом оптоволокне.
Что такое Cisco’s Network-Aware Quantum Compiler и как он связан с Контроллером?
Компилятор решает, как квантовая программа распределяется между процессорами, и переводит это решение в сетевой запрос. Он не получает особого доступа: интерфейс общего назначения обрабатывает каждое приложение одинаково, включая сторонний компилятор.
Компилятор и Контроллер разделяют работу по замыслу. Компилятор планирует вычисления, определяя, какой объем запутанности сеть должна доставить, между какими узлами и с какой точностью. Контроллер доставляет ее на оборудование.
Вычисления — лишь одно из нескольких применений. Приложения для обеспечения безопасности и координации, такие как Quantum Alert и Quantum Sync, разработаны так, чтобы запрашивать запутанность таким же образом уже сегодня, а сенсорика последует за ними. В основе лежит HAL — интерфейс между Контроллером и оборудованием от разных поставщиков, поэтому источники, коммутаторы и регистраторы времени от Qunnect из Бруклина, Swabian Instruments и других подключаются одинаково.
Что это означает для будущего пути
Cisco Universal Quantum Switch сделал физически возможной маршрутизацию квантовой информации между устройствами, которые говорят на разных языках. Наш Контроллер делает операционно возможным постоянно решать, какой из этих маршрутов будет построен, для кого и когда. Никому больше не нужно держать руку на каждой детали; теперь мы можем рассматривать квантовую сеть как систему, которая предоставляет услугу — будь то разработчику приложений, оператору или поставщику оборудования.
Контроллер
Компилятор теперь доступен в виде бесплатной 30-дневной пробной версии, и команды, заинтересованные в разработке на базе Контроллера, могут связаться с нами.
Присоединяйтесь к нам на Cisco Quantum Research Summit на этой неделе и зарегистрируйтесь на наш бесплатный виртуальный Shift.Forward() conference 27 октября 2026 года.
