Cisco lanza el "Intercambiador Cuántico Universal"…… La competencia en computación cuántica, está pasando del hardware al ámbito de las redes

Cisco Systems ($CSCO) la semana pasada anunció públicamente el “Conmutador Cuántico General”, señalando claramente que el núcleo de la expansión de la computación cuántica no reside en el rendimiento de un solo dispositivo, sino en la “red”. Esto significa que las computadoras cuánticas ya no permanecen en la etapa de dispositivos experimentales aislados, sino que están evolucionando hacia “redes cuánticas” interconectadas.

Las tareas de alta dificultad que la industria espera actualmente, como la simulación molecular, el descubrimiento de nuevos materiales, la optimización de carteras y los cálculos de programación a gran escala, requieren entre 100,000 y 1,000,000 de qubits lógicos para resolverse. Sin embargo, según la hoja de ruta principal, incluso para 2030, la situación real solo alcanzará unos pocos miles, y como mucho, decenas de miles en niveles iniciales. Debido a esta brecha, la industria está orientando su enfoque hacia la “computación cuántica distribuida”, es decir, conectar múltiples procesadores pequeños para que funcionen como un sistema único, en lugar de depender de una supercomputadora cuántica de gran tamaño.

Por qué se necesita una red cuántica

Las redes informáticas tradicionales solo intercambian resultados de cálculo, pero en el ámbito cuántico, la situación es diferente. Para que múltiples dispositivos funcionen como un sistema integrado, deben transmitir el estado cuántico en sí mismo, manteniendo el " entrelazamiento". En este proceso, un conmutador capaz de cambiar la ruta sin destruir las propiedades cuánticas de los fotones es imprescindible.

El conmutador cuántico general de Cisco está diseñado específicamente para este papel. Su objetivo es transmitir fotones entrelazados a través de fibras ópticas de comunicación comunes a temperatura ambiente, preservando la información cuántica y manejando múltiples codificaciones. En particular, a diferencia de los conmutadores ópticos convencionales, utiliza un “convertidor de estado cuántico” interno para evitar destruir el estado cuántico.

Además, soporta las principales codificaciones cuánticas como polarización, tiempo de almacenamiento, frecuencia y ruta, y puede convertir entre ellas, permitiendo que sistemas cuánticos que usan diferentes métodos se conecten en la misma red. Esto abre posibilidades para que dispositivos basados en átomos neutros, superconductores y fotones operen conjuntamente en una infraestructura común.

El objetivo de Cisco: la base para una “Internet cuántica”

Cisco previamente anunció un chip fuente de entrelazamiento capaz de generar aproximadamente 200 millones de pares de fotones entrelazados por segundo. Combinado con este conmutador y con las pilas de software relacionadas con la distribución, conmutación y teleportación cuántica, la industria considera que ha establecido preliminarmente un marco de “emisor - arquitectura de red - sistema de control”.

En experimentos realizados en colaboración con Qunnect en el área metropolitana de Nueva York, Cisco demostró velocidades de intercambio de entrelazamiento que superan los niveles de laboratorio en intervalos de varios kilómetros. Esto se interpreta como una señal de que las redes cuánticas ya no son solo teóricas, sino que han entrado en una fase de integración con la infraestructura de comunicación real.

Desde una perspectiva de mercado, un punto importante es que el valor económico de la computación cuántica puede no provenir de la venta de dispositivos individuales, sino de la “compartición de recursos”. Al igual que las empresas actuales utilizan bajo demanda procesadores centrales (CPU) y unidades de procesamiento gráfico (GPU) en la nube, en el futuro, los recursos cuánticos probablemente también se ofrecerán en paquetes a través de la red.

Las ventajas de Cisco

Las redes cuánticas no son exclusivas de las empresas de hardware cuántico. Requieren la infraestructura de comunicación óptica existente, protocolos de Internet (IP), software de control y sistemas de seguridad en conjunto. Esto es precisamente donde Cisco tiene su fortaleza.

A través de su organización de incubación Outshift, Cisco está desarrollando una arquitectura integral que abarca chips cuánticos, conmutadores, compiladores, orquestación, corrección distribuida y cifrado post-cuántico. Además, colabora con empresas como IBM Quantum y Atom Computing, que utilizan diferentes enfoques cuánticos, acumulando experiencia en conectar dispositivos en entornos reales.

Lo más importante es que su operación a temperatura ambiente y el soporte para bandas de comunicación permiten aprovechar al máximo la infraestructura de fibra óptica y ecosistemas de comunicación óptica existentes. Esto reduce la dependencia de infraestructura especial, como enlaces en frío extremo, y disminuye las barreras de entrada para operadores de telecomunicaciones y proveedores de servicios en la nube.

Lo que la industria IT debe preparar ahora

A corto plazo, la mayoría de las empresas no incorporarán conmutadores cuánticos el próximo año. Sin embargo, en los próximos 3 a 5 años, la elección de la arquitectura de red influirá significativamente en su capacidad para adaptarse a la transición cuántica.

Se recomienda que primero consideren la computación cuántica como un “servicio de red de múltiples proveedores”, en lugar de una tecnología de un solo proveedor. Esto implica que, al definir estrategias para centros de datos y redes de área amplia, deben tener en cuenta la interconexión entre grandes proveedores de la nube, nubes cuánticas especializadas y dispositivos locales.

Además, en términos de seguridad, es necesario planear tanto la transición a cifrado post-cuántico como la adaptación de las redes cuánticas. La computación cuántica puede amenazar los sistemas criptográficos actuales, pero a la inversa, las redes cuánticas también pueden ofrecer modelos de seguridad más robustos. Finalmente, el diseño de una estructura híbrida en la que las redes clásicas y los enlaces cuánticos coexistan será un tema central.

El anuncio de Cisco indica que la computación cuántica está dejando la fase de “experimentos físicos” y se está convirtiendo en un tema de infraestructura que las empresas deben incluir en sus hojas de ruta a medio y largo plazo. El éxito en la era cuántica no solo dependerá de quién obtenga más qubits primero, sino cada vez más de quién pueda conectar estos recursos de manera más eficiente.