Репортаж от Wedoany，Недавно Министерство инноваций, науки и экономического развития Канады (ISED) в рамках Программы инновационных решений Канады запустило конкурс «Масштабируемые квантовые сети и квантовые повторители для распределенного зондирования», целью которого является сбор технических решений, способных продвинуть дальнюю квантовую связь и многоузловые квантовые сети. Прием заявок на конкурс открылся 21 мая и завершится 2 июля в 14:00 (по восточному времени).

Этот конкурс нацелен на одно из самых сложных инженерных узких мест в будущих квантовых сетях: квантовая информация при передаче по оптоволокну или другим каналам подвержена ограничениям из-за потерь, расстояние прямой передачи трудно увеличивать бесконечно, а квантовое состояние нельзя просто скопировать и усилить, как традиционные сигналы связи. Роль квантового повторителя заключается в том, чтобы с помощью таких механизмов, как квантовая память, распределение запутанности и обмен запутанностью, разбить дальнюю квантовую линию на несколько управляемых узлов, тем самым закладывая основу для более масштабной квантовой связи, распределенного квантового зондирования и модульной обработки квантовой информации. В описании конкурса ISED четко заявляет, что цель состоит в продвижении разработки архитектуры и прототипов повторителей, чтобы приблизить Канаду к обладанию глобально конкурентоспособной инфраструктурой квантовых сетейинфраструктурой.

Проект разделен на два направления подачи заявок. Первый этап ориентирован на ранние технико-экономические обоснования с уровнем технологической готовности от 1 до 4, максимальное финансирование одного проекта составляет 250 000 канадских долларов, продолжительность проекта — до 6 месяцев, ожидается присуждение 2 грантов; второй этап ориентирован на разработку прототипов с уровнем технологической готовности от 5 до 9, максимальное финансирование одного проекта составляет 3 миллиона канадских долларов, продолжительность проекта — до 24 месяцев, ожидается присуждение 1 гранта. Согласно этой схеме, потенциальный объем финансирования конкурса квантовых повторителей составляет максимум около 3,5 миллиона канадских долларов, но правительство Канады также отмечает, что окончательное количество и сумма грантов будут зависеть от результатов оценки, ведомственных приоритетов и наличия средств.

Технические требования показывают, что правительство Канады ожидает от заявителей способности продемонстрировать надежный путь преодоления ограничений прямой передачи в выбранном квантовом канале. В заявке необходимо продемонстрировать или смоделировать реализуемую способность квантовой памяти, объяснив взаимосвязь между эффективностью хранения и считывания квантового состояния, точностью воспроизведения, частотой повторения, методами мультиплексирования и потерями в канале; кроме того, требуется наличие способности к обмену запутанностью, например, измерение состояния Белла или эквивалентный процесс, а также создание интерфейса, совместимого с выбранным каналом передачи. Иными словами, в центре внимания конкурса находится не отдельный экспериментальный компонент, а возможность постепенной интеграции квантовой памяти, источника запутанности, модуля обмена и интерфейса канала в работоспособный узел квантового повторителя.

ISED также призывает заявителей дополнительно рассмотреть вопросы масштабируемости многоузловой сети, программного обеспечения для синхронизации и маршрутизации, управления ресурсами, обработки ошибок, стабильности непрерывной работы, а также возможности тестирования в условиях реального канала. Эти требования указывают на то, что разработка квантовых сетей переходит от этапа фундаментальной физической проверки к этапу системной инженерии. В лабораториях уже достигнуты отдельные успехи в области квантовой памяти, источников запутанных фотонов и обмена запутанностью, однако создание в реальных условиях узла-повторителя, производительность которого превосходит прямую передачу, остается задачей, полностью не решенной во всем мире.

Продвижение Канадой этого конкурса также связано с ее промышленной базой в области квантовых технологий. В обосновании проекта ISED упоминает, что Канада обладает экосистемой, состоящей из университетов, национальных лабораторий, предприятий по производству квантового оборудования и фотонных технологий, и имеет научно-исследовательский потенциал в области квантовой памяти, интегрированной фотоники, детерминированных источников фотонов и сетевых квантовых систем. Включение технико-экономических обоснований и разработки прототипов в единую конкурсную структуру в рамках Программы инновационных решений Канады способствует формированию более четкой инженерной дорожной карты для малых и средних предприятий в области квантовых повторителей, однако право на участие в основном имеют малые предприятия, зарегистрированные в Канаде, являющиеся коммерческими, с численностью сотрудников не более 499 человек, при этом научно-исследовательские работы также должны проводиться в Канаде.

Стратегическая ценность квантовых повторителей сосредоточена в трех областях: кибербезопасность, связь и распределенные вычисления. Будущие квантовые сети могут использоваться для квантовой связи с более высоким уровнем безопасности, поддерживать дальнее распределенное квантовое зондирование и обеспечивать основу для взаимосвязи между различными квантовыми процессорами. По мере того как крупные экономики, такие как США, Европа и Китай, наращивают инвестиции в квантовую связь и квантовые сети, способность передавать квантовую информацию на большие расстояния становится частью конкуренции за цифровую инфраструктуру следующего поколения. Учреждая этот конкурс, Канада намерена направить потенциал своих академических исследований, производителей фотонного оборудования и квантовых предприятий на создание тестируемых и интегрируемых узлов-повторителей.

Последующие этапы проекта включают крайний срок подачи заявок 2 июля, отбор проектов первого этапа технико-экономического обоснования, утверждение проектов второго этапа разработки прототипов, а также вопрос о том, смогут ли отобранные решения привести к проверяемым результатам в области квантовой памяти, обмена запутанностью, интерфейсов каналов и многоузлового расширения. На данном этапе можно подтвердить, что правительство Канады запустило конкурс квантовых повторителей и открыло прием заявок; в открытых источниках пока не раскрываются списки отобранных предприятий, конкретные технические маршруты, места проведения испытаний или график будущего развертывания коммерческих квантовых сетей, поэтому не следует расширять информацию до утверждения, что Канада уже построила дальнодействующую квантовую сеть.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com