思科公司近期公布了一項重大科研突破，成功研制出量子網(wǎng)絡(luò)糾纏芯片的首款原型，并正式啟用位于美國加州圣莫尼卡的量子實驗室。這一消息于5月6日公布，標志著量子計算領(lǐng)域的一次飛躍。

據(jù)思科介紹，現(xiàn)有的量子處理器在量子比特數(shù)量上仍處于三位數(shù)的局限之中，即便以最樂觀的預測來看，到2030年也難以突破四位數(shù)的規(guī)模。然而，要實現(xiàn)量子計算的實際應用，所需的量子比特數(shù)量將高達數(shù)百萬級別，這無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。

面對這一難題，思科借鑒了傳統(tǒng)計算技術(shù)的發(fā)展歷程。歷史上，人們并沒有依賴于單臺超級計算機來解決所有問題，而是通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，將多個小型計算節(jié)點連接成分布式系統(tǒng)。思科認為，量子計算未來的發(fā)展也將遵循這一路徑，即通過專用量子網(wǎng)絡(luò)將多個量子處理器連接起來，形成一個更大規(guī)模的協(xié)同計算系統(tǒng)。

此次推出的量子網(wǎng)絡(luò)糾纏芯片原型，是思科與加州大學圣巴巴拉分校合作的成果。該芯片利用量子隱形傳態(tài)技術(shù)，通過一對糾纏光子實現(xiàn)高速通信，為構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)奠定了重要基礎(chǔ)。

這款芯片采用了先進的硅基III-V半導體波導技術(shù)，其中的自發(fā)四波混頻效應使得芯片在室溫下就能穩(wěn)定工作。作為微型光子集成電路的一部分，該芯片具有超過99%的保真度，功耗極低，僅為1毫瓦以下，并且支持標準的1550納米電信波長，這意味著它可以無縫集成到現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)施中。

在性能表現(xiàn)上，這款原型芯片每個通道每秒能產(chǎn)生超過100萬對糾纏光子，整個芯片的糾纏光子生成速率更是高達每秒2億對。這一驚人的速率不僅展示了芯片的強大能力，也為未來量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建提供了堅實的保障。