IBM与思科将在五年内致力于展示首个概念验证网络，该网络将多个独立的大规模容错量子计算机连接起来，使它们能够协同运行，处理数万至数十万个量子比特的计算任务。
IBM研究总监兼IBM院士Jay Gambetta表示：“在IBM，我们的路线图包括在本世纪末前交付大规模容错量子计算机的计划。
思科Outshift部门总经理/高级副总裁Vijoy Pandey表示：“让量子计算达到实用规模不仅是建造更大的单机，还涉及将它们连接在一起。IBM正以积极的路线图构建量子计算机，而我们则提供实现横向扩展的量子网络。我们将共同将这个挑战作为完整的系统问题来解决，包括连接量子计算机的硬件、跨系统运行计算的软件，以及使其正常工作的网络智能。”
扩展分布式量子计算网络
IBM与思科打算探索开发能够物理连接多台大规模容错量子计算机以形成网络分布式量子计算的量子硬件与软件。
两家公司目标在2030年底前完成初步概念验证演示，计划让位于不同低温环境中的多台独立量子计算机的量子比特实现纠缠。为此，两家公司将需要发明新型连接技术，包括微波-光学换能器及配套的软件栈。
思科的量子数据中心愿景为未来不远实现分布式量子计算提出了一种量子网络基础设施架构。该愿景包括完整的硬件与软件栈，旨在保护脆弱的量子态、分配纠缠资源、在量子计算机之间实现量子隐形传态，并以亚纳秒级精度同步操作。
为了扩展到连接两台独立但物理位置相近的量子计算机之外，IBM与思科计划探索如何在更长距离上传输量子比特，例如在建筑物或数据中心之间传输。为此，两家公司将探索光学光子和微波-光学换能器技术，并研究如何将其整合进量子网络以按需传输量子信息。
连接多台量子计算机将需要合适的接口。IBM计划构建一个量子网络单元（QNU），作为量子处理单元（QPU）的接口，其明确任务是将QPU中静止的量子信息通过QNU转换为"飞行"量子信息，进而通过网络在多台量子计算机之间进行链接。
思科的量子网络将致力于按需将纠缠分配给任意配对的QNU，以驱动给定量子算法或应用所需的量子信息传输。为此目标，思科正在开发高速软件协议框架，可连续动态地重配置网络路径，从而在QNU完成部分计算后向其分配纠缠。
两家公司计划共同研究由新型硬件和开源软件组成的网络桥如何使用思科量子网络节点，通过QNU接口在数据中心内连接多台IBM QPU。未来，这一方法可扩展至跨多个数据中心连接QPU。这将进一步扩展更大规模的量子网络，为未来的量子计算互联网奠定基础。
通过该架构连接的IBM量子计算机可承载大规模计算密集型工作负载，包括那些在高性能计算框架中作为量子-centric超级计算组成部分而需要高性能计算资源的任务。
为实现这一愿景，IBM还与费米国家加速器实验室领导的超导量子材料与系统中心（SQMS）合作，作为美国能源部国家量子信息科学研究中心中四个中心的成员。IBM与SQMS打算研究量子数据中心内可使用的QNU数量，并计划在三年内完成多个互联QPU的初步演示。
量子计算互联网的基础
构建分布式可扩展的量子计算网络将为指数级扩展的计算空间开辟路径，并使多种技术的扩展成为可能，这可能在2030年代末开始形成未来的量子计算互联网。
量子计算互联网提供了这样一个未来：许多分布式量子技术，如量子计算机、量子传感器和量子通信设备相互连接并远距离共享信息，例如在一个城域范围内，最终达到行星尺度。这一宏伟愿景可能催生新的可能性，例如超安全通信，或对气候、天气和地震活动的精确监测。
作为双方当前合作意向的另一部分，IBM与思科计划共同资助学术研究和协作项目，以推进更广泛的量子生态系统，延续其在学术和国家实验室中推动研究的悠久历史。
