思科进军量子计算领域：新芯片或推动“未来计算”提前十年实现

近日，全球领先的互联网基础设施公司思科（CSCO.O）宣布了一项重大突破：推出一款量子网络纠缠芯片原型，并设立全新的量子实验室。思科表示，这款芯片有望在未来5至10年内加速量子计算的可行性，将原本预计需要数十年的发展周期大幅缩短。

作为互联网技术领域的巨头，思科正试图将其在传统网络领域的深厚积累延伸至量子计算领域。此次发布的量子网络纠缠芯片和全新研究实验室，标志着其正式迈入量子计算赛道。

据思科介绍，这款芯片原型能够实现“量子网络的可扩展性”，并可能将量子计算的实际应用从几十年的开发周期压缩到5至10年。这为量子计算的商业化铺平了道路。

然而，华尔街对量子计算何时能带来实际经济效益一直持谨慎态度。今年早些时候，英伟达（NVDA.O）首席执行官黄仁勋曾公开表示，实用的量子计算机可能还需要20年才能实现。尽管他在随后的英伟达年度GPU技术大会上专门设立了“量子日”活动，但这一观点引发了广泛讨论。

对此，研究机构Radio Free Mobile创始人理查德·温莎（Richard Windsor）认为，黄仁勋的预测具有一定的合理性。

“他一月份的观点不过是揭示了一个显而易见的事实：量子计算在未来至少15年内都不太可能成为主要的经济驱动力，”温莎在三月的一份报告中写道。

思科则强调，其量子网络芯片可以连接多个量子处理器，适用于材料科学研究、药物研发等实际场景。

“构建量子处理器的公司将受益于思科的量子网络技术，从而实现系统的扩展，”思科Outshift部门高级副总裁Vijoy Pandey在一份声明中表示，“通过现在构建这一基础设施，思科正在帮助加速整个量子生态系统的发展。”

据悉，这款芯片原型由思科与加州大学圣塔芭芭拉分校合作研发。位于加州圣塔莫尼卡的思科量子实验室于本周二正式开放，该实验室将用于量子网络实验及量子计算相关组件的原型开发。

思科指出，这款芯片能够生成纠缠光子对，实现“无论距离远近均可即时连接的量子隐形传态”。此外，该芯片还具备多项优势，包括与现有电信基础设施兼容以及良好的能效表现。

在量子计算中，光子——即光粒子——被用作量子比特（qubit）。与传统计算机使用的二进制0和1不同，量子比特之间的连接能够提供更强大的处理能力。量子比特可同时处于0和1的状态，这种状态被称为叠加态（superposition）。

“我们的量子网络策略的强大之处在于我们对软硬件的同步开发，”Pandey表示，“通过同时开发包括芯片在内的网络硬件组件以及完整的软件栈，我们能深入理解这些元素如何协同工作，从而构建完整的量子网络基础设施。”

思科此次推出的纠缠芯片，紧随其他科技巨头在量子计算领域的动作。这些公司近期发布的量子芯片原型均宣称能够加速量子技术的商业化进程。然而，Pandey也指出，真正的量子应用需要数百万个量子比特，而目前的量子芯片仅拥有几百个量子比特。

尽管量子计算“更强大的处理能力和更低的成本”的前景“非常明确”，但温莎在三月曾表示，当前技术发展仍面临诸多挑战。

“[量子计算机]仅适用于某些特定类型的任务，当它们被要求执行其他任务时，其所有优势就会消失，只剩下缺点，”温莎指出。

他还提到了可扩展性方面的难题。

“要在单个芯片上集成多个量子比特、降低错误率，并确保系统的可靠性仍是巨大的挑战，而业界对这些问题的解决方案仍未达成共识，”他说。

去年12月，Alphabet（GOOGL.O）宣布推出一款名为Willow的量子计算芯片，称其在增加量子比特的同时能“指数级地”降低计算错误率。据谷歌量子AI部门表示，Willow能够在不到五分钟内完成一项运算，而全球最快的超级计算机Frontier完成同一运算则需耗时10000垓（septillion）年。

紧随其后，微软（MSFT.O）宣布推出其Majorana 1芯片，该芯片是利用一种被称为“拓扑超导态”的物质形态制造的。亚马逊（AMZN.O）也发布了其Ocelot原型芯片，称其采用了“猫量子比特”（cat qubits）技术，这种技术“天生可抵抗比特翻转错误”，而这正是量子系统可能遇到的两类错误之一。