IBM i Cisco spremaju internet budućnosti: Plan koji može da promeni ceo svet računara

IBM i Cisco su zvanično objavili saradnju na izgradnji distribuiranog kvantnog računarskog sistema, koji bi u narednim decenijama mogao da preraste u ono što se danas naziva kvantnim internetom. Njihov zajednički plan podrazumeva povezivanje više kvantnih računara na velikim udaljenostima, uz očuvanje stabilnosti i preciznosti računanja.

Preporučujemo

Prema najavi od 20. novembra, cilj je da do 2030. godine bude demonstrirana prva veza između dva nezavisna kvantna računara pomoću kvantne spregnutosti. Ako to uspe, otvoriće se put ka mreži koja bi omogućila trilione kvantnih operacija raspoređenih na više lokacija.

U praksi to znači da se kvantni računari više ne bi posmatrali kao izolovane mašine, već kao delovi jedne ogromne, povezane računarske mreže. IBM u ovaj projekat ulazi sa svojom tehnologijom supraprovodnih kubita, dok Cisco razvija potpuno novu mrežnu infrastrukturu prilagođenu prenosu kvantnih stanja.

Kako će funkcionisati kvantna mreža kompanija IBM i Cisco

Planirana arhitektura zasniva se na tri nivoa. Prvi nivo čine sami kvantni procesori. Drugi čine uređaji za pretvaranje kvantnih informacija u oblik pogodan za prenos. Treći nivo čine optičke mreže koje bi omogućile distribuciju spregnutih kvantnih stanja.

Jedan od ključnih elemenata je razvoj potpuno novog uređaja nazvanog Quantum Networking Unit, koji treba da poveže IBM kvantne procesore sa optičkim vezama. Ovaj uređaj mora da pretvori kvantne informacije iz mikrotalasnog oblika u optički signal koji može da putuje kroz optička vlakna, bez gubitka kvantnih svojstava.

Problem je u tome što današnja tehnologija još ne nudi dovoljno precizne i stabilne pretvarače za takav zadatak. Upravo taj korak predstavlja jednu od najvećih tehničkih prepreka na celom putu ka kvantnom internetu.

Prvi veliki cilj biće povezivanje dva kvantna procesora koji se nalaze u potpuno odvojenim kriogenim sistemima. Ako taj eksperiment uspe, otvoriće se mogućnost za modularne kvantne mreže, gde se veliki problemi dele na manje delove i rešavaju paralelno na više kvantnih računara.

Zašto kvantni internet postaje neophodan

IBM već godinama gura koncept takozvanog kvantno-centričnog superračunanja, gde kvantni procesori rade zajedno sa klasičnim CPU i GPU sistemima. Međutim, kako problemi postaju složeniji, jasno je da jedan kvantni računar neće biti dovoljan.

Zadaci iz oblasti hemije, fizike materijala, kriptografije i klimatskog modelovanja zahtevaju stotine miliona ili milijarde kvantnih operacija. Takvo opterećenje je nemoguće izvesti na jednom uređaju u ograničenom vremenu stabilnosti kvantnog sistema.

Zbog toga IBM računa na međusobno povezane procesore, gde se delovi algoritma izvršavaju na različitim mašinama. U tom sistemu, Cisco ima zadatak da obezbedi mrežne protokole za upravljanje kvantnom spregnutošću, što je potpuno nova oblast u odnosu na klasične mreže.

Za razliku od interneta kakav danas poznajemo, kvantne informacije se ne mogu kopirati, već se svaka veza uspostavlja samo jednom i troši se u tom trenutku. To zahteva potpuno novu klasu softverskih protokola za upravljanje saobraćajem kvantnih stanja.

Vizija koja ide daleko preko današnje tehnologije

Dugoročni plan kompanija IBM i Cisco ide mnogo dalje od povezivanja dva računara. Njihova vizija je planetarni kvantni internet, mreža kvantnih procesora povezanih putem optičkih veza i kvantnih repetitora raspoređenih širom sveta.

Za razliku od ranijih ideja o kvantnim mrežama koje su se fokusirale na bezbednu komunikaciju, ovde je akcenat na distribuiranom kvantnom računanju. To bi omogućilo rešavanje problema koji su danas potpuno nedostižni čak i za najmoćnije superračunare.

Međutim, put do tog cilja je dug. Prvi dokaz koncepta očekuje se oko 2030. godine. Višečvorna mreža mogla bi da usledi nekoliko godina kasnije, dok se pravi kvantni internet na velikim udaljenostima ne očekuje pre druge polovine naredne decenije.

Pored nedostatka odgovarajućih pretvarača, ozbiljan izazov predstavlja i razvoj pouzdane kvantne korekcije grešaka na nivou mreže, kao i integracija Cisco fotoničkih sistema sa IBM-ovim ekstremno hladnim kvantnim procesorima.

Jedno je, međutim, jasno. Ako IBM i Cisco uspeju u ovom poduhvatu, promeniće se ne samo način na koji funkcionišu računari, već i samo značenje pojma računarske mreže.

(Ubrzanje.rs)