Redacción Digital Inside España
Cisco ha presentado recientemente el Universal Quantum Switch, un prototipo de investigación funcional diseñado para solventar uno de los mayores obstáculos técnicos en el desarrollo de las comunicaciones cuánticas. Este dispositivo permite, por primera vez, enrutar la información cuántica y conservarla intacta durante el proceso de transmisión a través de las redes de fibra óptica de telecomunicaciones ya existentes. Hasta el momento, la industria carecía de un equipamiento de red que pudiera mantener las propiedades de los datos cuánticos durante su paso por un conmutador.
Los sistemas cuánticos actuales operan con un número reducido de cúbits, si bien las aplicaciones prácticas en sectores como el financiero, el aeroespacial o el sanitario requerirán el uso de millones de estas unidades básicas de información. La interconexión de múltiples máquinas es la vía técnica necesaria para alcanzar dicha capacidad a nivel comercial. No obstante, el principal escollo organizativo radica en que las diferentes plataformas de hardware codifican la información de maneras distintas, lo que impide su comunicación directa y limita el crecimiento de la infraestructura.
Para resolver esta barrera de comunicación entre plataformas aisladas, el equipo de ingeniería ha integrado un motor de conversión patentado que ejerce de traductor simultáneo. El conmutador recibe la señal en su modalidad de origen, la traduce a un formato común para proceder a su enrutamiento y la entrega en la codificación específica que requiere el sistema de destino. El hardware está preparado para procesar las principales modalidades de transporte de información, que incluyen la polarización de las ondas de luz, la sincronización temporal de los pulsos, la frecuencia del espectro luminoso y la trayectoria espacial. De momento, las validaciones en laboratorio se han completado utilizando la codificación por polarización. Mientras que el soporte para intervalos de tiempo y frecuencia se encuentra en fase de prueba.
Las pruebas de concepto llevadas a cabo por el fabricante, que han implicado el uso de detectores de fotones individuales y fuentes de entrelazamiento propias, han arrojado métricas operativas concretas. Durante los procesos de conversión, el sistema registró una degradación inferior al 4% en la fidelidad del estado cuántico y su entrelazamiento, garantizando así la coherencia que exige la red. Así mismo, los ensayos demostraron un consumo energético por debajo de un milivatio, alcanzando velocidades de conmutación electroóptica en fracciones de nanosegundo y logrando reconfigurar las rutas de conexión en apenas un nanosegundo.
A diferencia de una gran parte de los componentes cuánticos que precisan de refrigeración criogénica intensiva, este nuevo diseño opera íntegramente a temperatura ambiente. Esta característica técnica reduce la complejidad del despliegue en los centros de datos corporativos y minimiza los costes de infraestructura asociados. Adicionalmente, al transmitir las señales en las frecuencias de telecomunicaciones estándar, las organizaciones podrán aprovechar el cableado de fibra óptica por el que circula el tráfico de Internet en la actualidad, evitando el tendido de líneas exclusivas. En conjunto, el sistema facilita la interoperabilidad entre fabricantes, protegiendo las inversiones de los departamentos de TI y evitando la dependencia de un único proveedor tecnológico.
Vijoy Pandey, Vicepresidente Senior y Director General de Outshift, el Grupo de Tecnologías Emergentes e Incubación de Cisco afirma: “Alcanzar este hito supone un momento crucial para nuestro programa cuántico y es una prueba del potencial transformador de las redes cuánticas. Hace tiempo que reconocimos que conectar los sistemas cuánticos es la clave para lograr una verdadera escalabilidad, y ahora hemos dado un paso fundamental para convertir esa visión en realidad. Aunque se trata de un logro significativo, es sólo el principio de un largo pero impactante camino”.
Este nuevo conmutador ha sido desarrollado desde cero en los laboratorios especializados de la firma en Santa Mónica y forma parte de una arquitectura de red más extensa. Esta infraestructura engloba hardware complementario como un chip generador de fotones entrelazados y un compilador enfocado en la red que coordina la ejecución de algoritmos entre múltiples procesadores. El ecosistema se completa con aplicaciones de software para la sincronización y la gestión de alertas, configurando una pila tecnológica integral que la empresa busca expandir en el mercado apoyándose en acuerdos estratégicos de colaboración con actores como IBM, Qunnect y Atom Computing.
