В Cisco представили Quantum Network Controller — исследовательский прототип программного контроллера, который предназначен для координации и совместимости в рамках одной сети всех ее компонентов — квантовых компьютеров, памяти, коммутаторов, детекторов одиночных фотонов и системы синхронизации, чтобы приложения могли запрашивать и получать квантовые соединения так же просто, как облачные вычислительные ресурсы.

Главная задача контроллера — избавить разработчиков от необходимости разбираться в физике каждого устройства. В приложении достаточно указать между какими узлами нужна квантовая запутанность, а также скорость, качество и время соединения. Контроллер сам выделит и настроит необходимые ресурсы сети. Такой подход в Cisco называют Entanglement-as-a-Service — «запутанность как сервис».

Современные квантовые сети чаще строятся как набор отдельных соединений «точка–точка». В Cisco же предлагают по запросу предоставлять запутанность нужного качества на нужное время. Это похоже на выделение ресурсов облачными платформами — без необходимости покупать и настраивать собственное оборудование. По оценкам Cisco, соединение 1 тыс. квантовых узлов по схеме «каждый с каждым» потребовало бы почти 500 тыс. выделенных линий. В предложенной общей сетевой среде не требуется отдельного канала для связи каждой пары устройств.

В Cisco рассматривают Quantum Network Controller как уровень программного управления «поверх» оборудования разных производителей. Для каждой категории устройств — источников, коммутаторов, детекторов и систем синхронизации — предусмотрен отдельный интерфейс. Под ним работает уровень аппаратной абстракции, который скрывает технические особенности конкретных устройств и позволяет подключать оборудование разных производителей через унифицированный интерфейс.

В отличие от классических систем мониторинга контроллер не может проверять трафик: такие измерения разрушали бы квантовые состояния. Однако он статистически оценивает качество канала, применяет заранее заданные настройки, повторяет операции или перезапускает соединение при ухудшении показателей. Вмешательство оператора требуется лишь тогда, когда автоматическая коррекция не помогает. Пока приложение пользуется соединением, контроллер следит за его состоянием, после завершенаия задачи аппаратные ресурсы освобождаются для других запросов.Пока приложение пользуется соединением, контроллер следит за его состоянием, после завершенаия задачи аппаратные ресурсы освобождаются для других запросов.

В Cisco также обновили прототип компилятора Network-Aware Quantum Compiler. Теперь он планирует квантовые вычисления с учетом возможностей реальной сети и заранее распределяет ресурсы запутанности между квантовыми процессорами.

Разработчики считают, что когда предложенный ими подход удастся довести до практической реализации, организации смогут соединять квантовые компьютеры разных производителей, передавать между ними квантовую информацию и запускать распределенные вычисления без ручной настройки каждого канала.