凌云光全光交換解決方案在量子網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

近年來，“量子互聯(lián)網(wǎng)”一詞開始進(jìn)入人們視野。量子互聯(lián)網(wǎng)是指應(yīng)用了量子通信、量子計算、量子精密測量等技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，是量子信息技術(shù)演進(jìn)的未來目標(biāo)之一。通過量子互聯(lián)網(wǎng)可以傳遞量子信息、利用相互糾纏的量子網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠帶來傳感靈敏度的極大提升，超越經(jīng)典測量理論的極限，終極目標(biāo)是實現(xiàn)分布式量子計算網(wǎng)絡(luò)。

從量子計算到量子互聯(lián)網(wǎng)

盡管量子計算機(jī)已經(jīng)展現(xiàn)出超越經(jīng)典計算機(jī)的能力，但是每個節(jié)點量子計算機(jī)能力始終是有限的，如果能用量子互聯(lián)網(wǎng)連接不同的量子計算節(jié)點，可以形成龐大的分布式量子計算機(jī)，極大地增加量子計算的能力。2020年，美國發(fā)布建設(shè)量子互聯(lián)網(wǎng)藍(lán)圖，希望10年內(nèi)創(chuàng)建全國性的量子互聯(lián)網(wǎng)。隨后歐盟“歐洲量子技術(shù)旗艦計劃”也發(fā)布《戰(zhàn)略研究議程（SRA）》報告，提出歐盟未來3年將推動建設(shè)歐洲范圍的量子通信網(wǎng)絡(luò)，為未來的“量子互聯(lián)網(wǎng)”遠(yuǎn)景奠定基礎(chǔ)。

量子互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展

要實現(xiàn)大規(guī)模的量子互聯(lián)網(wǎng)，要解決的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸是量子糾纏的長距離路由分發(fā)問題，方法之一是通過經(jīng)典的DWDM通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送基于光子的量子比特，分發(fā)量子糾纏信息路由到多個節(jié)點，這就需要路由交換系統(tǒng)。傳統(tǒng)的光-電-光(OEO)交換機(jī)需要把光量子信息先轉(zhuǎn)換到電域交換再轉(zhuǎn)成光信息，很難保持量子相干性，這使得它們不太適合量子傳輸。全光交換不必像OEO交換那樣重新生成信號，而是通過透明的全光開關(guān)全光域傳輸原始輸入光信號，而無需將其轉(zhuǎn)換為電格式。全光交換機(jī)的透明特性使其與協(xié)議、格式和數(shù)據(jù)速率無關(guān)，更有可能傳輸更遠(yuǎn)的距離并保持量子相干性。

全光交換機(jī)在量子網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

在今年光通信盛會OFC 2023上，知名量子信息設(shè)備商N(yùn)ucrypt，聯(lián)手全球知名全光交換機(jī)廠商HUBER+SUHNER Polatis，在展會現(xiàn)場搭建了量子信息網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)，展示了量子糾纏信號在光纖上的分布和測量以及與經(jīng)典數(shù)據(jù)的共傳。該系統(tǒng)使用Polatis光開關(guān)進(jìn)行量子糾纏分發(fā)調(diào)度，多個波長信道被輸入一個NxN全光開關(guān)，進(jìn)行編程控制向空間分離的用戶發(fā)送不同的量子糾纏信息，允許它們被路由到任何一個展位位置，分發(fā)傳輸距離超過26km。Polatis全光開關(guān)具有低插損、支持暗光連接（無需輸入光信號即可建立交換路由）、高可靠性等優(yōu)勢，更有Ultra系列插損低至0.5dB，專為量子網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。

凌云光全光交換解決方案

凌云光自2001年起即關(guān)注光交換技術(shù)、產(chǎn)品與應(yīng)用的推廣，2015年正式與全球光交換廠家HUBER+SUHNER Polatis公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同開創(chuàng)光交換應(yīng)用的新時代。HUBER+SUHNER Polatis 提供低損耗的全光交換解決方案，用于遠(yuǎn)程光纖層配置、保護(hù)、監(jiān)控、重新配置和測試。

基于可靠的、經(jīng)過現(xiàn)場驗證的 DirectLight 光學(xué)矩陣開關(guān)技術(shù)，Polatis 動態(tài)光纖交叉連接可從8x8擴(kuò)展到 576x576端口，并實現(xiàn)完全透明的連接，具有低損耗和無背反射，完全獨立于波長、功率或數(shù)據(jù)速率。動態(tài)光交叉連接是實現(xiàn)軟件定義的光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施自動化和虛擬化的關(guān)鍵要素。Polatis 支持RESTCONF和NETCONF，可輕松與 OpenDaylight 等流行的 SDN 控制器集成，還與前沿的傳輸 SDN 供應(yīng)商合作，以支持新興標(biāo)準(zhǔn)并確保我們的客戶受益于可靠的 SDN 解決方案。

關(guān)注我們

凌云光股份以光技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，圍繞機(jī)器視覺與光纖光學(xué)開展業(yè)務(wù)，致力于成為視覺人工智能與光電信息領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。公司曾獲得一項國家技術(shù)發(fā)明一等獎和兩項國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。

公司戰(zhàn)略聚焦機(jī)器視覺業(yè)務(wù)，堅持“為機(jī)器植入眼睛和大腦”，為客戶提供可配置視覺系統(tǒng)、智能視覺裝備與核心視覺器件等高端產(chǎn)品與解決方案。

在光纖光學(xué)領(lǐng)域，扎根光纖技術(shù)的5大主要應(yīng)用領(lǐng)域（光纖激光，光纖傳感，電信通信，數(shù)據(jù)通信，科學(xué)通信），挖掘國際領(lǐng)先技術(shù)的高端光電器件、高端設(shè)備和儀表等優(yōu)秀產(chǎn)品資源，結(jié)合自主研發(fā)產(chǎn)品，希望構(gòu)建領(lǐng)先的高端產(chǎn)品解決方案，引領(lǐng)和創(chuàng)造國內(nèi)行業(yè)客戶需求，助力中國光技術(shù)領(lǐng)域的科技水平提升，助力國家重大科技項目，助力產(chǎn)業(yè)化發(fā)展！