Cisco は「Quantum Network Controller」を開発しました。これは研究段階のプロトタイプで、アプリケーションが量子ネットワークにエンタングルメント（量子もつれ）を要求するだけで、その配送方法の判断はネットワーク側に任せられます。エンタングルメントとは、離れた地点間で共有される、互いに結びついた量子状態のことです。量子ネットワークが配布する資源にあたります。現在の事業者は、これを生成するハードウェアを機器ごと、リンクごとに設定しています。
単体の量子プロセッサーが保持できる量子ビット数は、依然として必要な処理規模を下回っています。そのため、容量を増やすには複数のマシンを接続しなければなりません。事業者はこれまで、こうした接続を二点間のリンクで構築してきたため、量子ネットワークの規模はわずかなノード数にとどまっていました。コンピューティングやセキュリティ、センシング向けにより大きなネットワークを求める場合、手作業では到底さばききれないスケジューリングの課題を抱えることになります。誰にエンタングルメントを割り当てるのか、どの品質で、どの順序で、どのタイミングで提供するのかを決めなければならないからです。
1,000ノードを二点間接続で結ぶと、専用リンクはおよそ50万本必要になります。Cisco が今年前半に発表した研究プロトタイプ「Universal Quantum Switch」は、こうしたリンクを1つの共有ファブリックに置き換えるよう設計されています。今回のコントローラーは、そのファブリック全体で処理をスケジューリングするためのソフトウェアです。
コントローラーの機能
コントローラーは、ハードウェア抽象化レイヤーの上に、機器カテゴリー（光源、スイッチ、検出器、タイミングシステム）ごとに1つのインターフェースを備えています。このため、同じカテゴリーであれば、ベンダーが異なる機器でも同じ方法で接続できます。アプリケーションは、必要なエンドポイント、レート、忠実度（フィデリティ）、タイミングを指定するだけで済み、ハードウェアがどのように結果を生み出すのかを知る必要はありません。Cisco は、このモデルを「Entanglement-as-a-Service」と呼んでいます。
量子状態は、読み取ると保持している情報が破壊されてしまいます。そのため、コントローラーは従来型の監視ツールのように通信内容を調べることができません。代わりに、リンク品質を統計的に測定します。性能が低下した場合は、あらかじめ定義されたチューニング、再試行、再初期化を適用し、この自己修復に失敗したときに限って人間にエスカレーションします。アプリケーションがリンクを使用している間も監視を続け、ジョブが終了するとハードウェアを回収します。
これまでの検証内容
2026年2月には、Cisco のソフトウェアがパートナー企業のハードウェアと連携し、ニューヨーク市内に敷設された商用通信用光ファイバー17.6キロメートル（約11マイル）にわたって、複数ノード間のエンタングルメント配送とスワッピングを制御しました。偏光の忠実度（配送された状態が意図した状態にどれだけ近いかを示す指標）は99パーセントを上回り、室温環境で達成されています。この実験は、コントローラーが発表される8か月前に実施されたものです。
最初の利用者はコンパイラー
更新された「Network-Aware Quantum Compiler」は、コントローラーにとって初のネイティブアプリケーションです。量子プログラムを複数のプロセッサーに分割し、ネットワークがどのノード間にどれだけのエンタングルメントを配送する必要があるかを算出して、その要求をコントローラーに渡します。このコンパイラーに特別なアクセス権はなく、サードパーティー製のコンパイラーでも同じインターフェースを使用します。「Quantum Alert」と「Quantum Sync」というセキュリティおよび連携用のアプリケーションも、同様の方法でエンタングルメントを要求するよう設計されています。ブルックリンに拠点を置く Qunnect や Swabian Instruments のハードウェアも、抽象化レイヤーの下で接続できます。
Cisco の Outshift でシニアバイスプレジデントを務めるVijoy Pandey氏は、次のように述べています。「もはや、あらゆる部品に人が付きっきりで対応する必要はありません。量子ネットワークを、アプリケーション開発者にも、事業者にも、ハードウェアベンダーにもサービスを提供するシステムとして扱えるようになります」
翻訳元: https://www.helpnetsecurity.com/2026/10/08/cisco-quantum-network-controller-research-prototype/
