OFC2025：量子技術(shù)將成為焦點(diǎn)

  ICC訊  三月底，光纖通信會(huì )議（OFC）在舊金山舉行年度會(huì )議，慶祝其成立50周年。會(huì )議期間，量子計算技術(shù)作為新興技術(shù)將登上舞臺中央。

  今年的盛會(huì )恰逢聯(lián)合國宣布2025年為國際量子科學(xué)與技術(shù)年。去年6月，聯(lián)合國大會(huì )（UNGA）在聯(lián)合國教科文組織的支持下，將2025年宣布為“國際量子科學(xué)與技術(shù)年（IYQ）”。

  OFC將舉辦一場(chǎng)專(zhuān)題研討會(huì )，旨在涵蓋該領(lǐng)域的許多新進(jìn)展，特別是與量子通信和量子計算光子學(xué)相關(guān)的內容。

  墨爾本工程學(xué)院副院長(cháng)兼教授、OFC技術(shù)項目委員會(huì )成員Elaine Wong表示，量子是今年OFC展會(huì )的一大重點(diǎn)，展會(huì )的項目主席們希望了解它將如何與展會(huì )的其他部分相互交織。她說(shuō)：“為紀念量子年舉辦了各種慶?；顒?dòng)，包括展會(huì )上計劃的專(zhuān)題研討會(huì )。這一點(diǎn)值得重點(diǎn)關(guān)注，但顯然，我們也在慶祝OFC成立50周年?！?

  量子發(fā)展勢頭正盛

  量子計算行業(yè)的發(fā)展持續升溫。一個(gè)顯著(zhù)的發(fā)展趨勢是傳統光學(xué)供應商與量子領(lǐng)域成員的合作。

  像PacketLight這樣的傳統光學(xué)供應商在量子密鑰分發(fā)（QKD）領(lǐng)域一直很活躍。他們最近通過(guò)與東芝合作，展示了基于密集波分復用（DWDM）鏈路的量子密鑰分發(fā)，凸顯了人們對量子通信網(wǎng)絡(luò )日益增長(cháng)的興趣。

  PacketLight和東芝團隊驗證了量子通信系統與光網(wǎng)絡(luò )基礎設施的兼容性。通過(guò)一系列詳細評估，他們展示了在傳輸大量傳統DWDM數據信號的同時(shí)進(jìn)行量子密鑰分發(fā)，并展示了使用QKD加密的量子安全數據傳輸。這朝著(zhù)量子通信的實(shí)際應用邁出了一步。

  其他新興供應商也在努力籌集資金，以推進(jìn)他們的愿景。

  總部位于以色列的光子量子計算機技術(shù)公司Quantum Source宣布，已完成5000萬(wàn)美元的A輪融資，使其總融資額超過(guò)7700萬(wàn)美元。

  微軟Azure硬件系統與基礎設施光學(xué)技術(shù)首席硬件架構師、OFC會(huì )議主席Fotini Karinou表示，服務(wù)提供商、新興供應商以及研究和教育機構都在不斷涉足量子領(lǐng)域。她說(shuō)：“目前的重點(diǎn)是如何制造系統和硬件，以便在標準電信信道中試用量子信道。電信運營(yíng)商和系統供應商正變得活躍起來(lái)?！?

  量子領(lǐng)域的合作

  隨著(zhù)量子技術(shù)的不斷發(fā)展，人們越來(lái)越重視創(chuàng )造新的合作環(huán)境。

  量子公司自身也在加大合作力度。量子計算公司ORCA Computing正在領(lǐng)導一個(gè)合作研發(fā)聯(lián)盟，開(kāi)發(fā)多路復用技術(shù)，以推進(jìn)用于量子計算和數據中心的量子網(wǎng)絡(luò )。

  ORCA Computing與其他領(lǐng)先的量子專(zhuān)家公司和組織密切合作，包括東芝歐洲公司、Bay Photonics、倫敦帝國理工學(xué)院和倫敦大學(xué)學(xué)院。他們共同開(kāi)發(fā)用于大規模量子數據傳輸的先進(jìn)多路復用和交換技術(shù)，旨在將量子計算擴展到商業(yè)應用所需的水平。

  另一個(gè)值得關(guān)注的發(fā)展是量子創(chuàng )新中心的建立。就像加利福尼亞州的硅谷崛起一樣，世界各地的城市和地區都希望成為量子技術(shù)發(fā)展和商業(yè)的目的地。

  在美國，包括伊利諾伊州（芝加哥量子交易所）、科羅拉多州（Elevate Quantum）、田納西州（查塔努加量子合作組織）、馬里蘭州（量子之州）、康涅狄格州（QuantumCT）、馬薩諸塞州（量子綜合體）在內的幾個(gè)州，正在創(chuàng )建量子中心，作為美國商業(yè)計劃的一部分，這些中心被指定為技術(shù)中心。

  例如，田納西州查塔努加的量子合作組織為企業(yè)提供了一個(gè)試驗平臺，用于構建、測試和完善量子技術(shù)（包括設備和軟件）的商業(yè)化。查塔努加量子合作組織（CQC）正在利用新的量子資源。其中包括EPB的量子基礎設施和由Qubitekk提供支持的EPB量子網(wǎng)絡(luò )，為企業(yè)、學(xué)術(shù)和政府組織優(yōu)化量子效益做好準備。

  同樣，歐洲國家也在積極參與量子領(lǐng)域的競爭。

  在德國，慕尼黑量子谷（MQV）正在巴伐利亞州推動(dòng)量子科學(xué)和量子技術(shù)發(fā)展，其主要目標是開(kāi)發(fā)和運營(yíng)具有競爭力的量子計算機。根據MQV網(wǎng)站介紹，它連接了研究機構、企業(yè)、資助者和公眾。

  此外，漢堡最近推出了一個(gè)聯(lián)盟，重點(diǎn)推進(jìn)漢堡全棧計劃。

  吸引量子領(lǐng)域參與

  雖然OFC并非傳統的量子網(wǎng)絡(luò )展會(huì )，但組織者在吸引更多公司參展方面取得了成功。

  Elaine Wong說(shuō)：“自2023年以來(lái)，量子主題展區越來(lái)越受關(guān)注。所有跡象都表明，量子領(lǐng)域的從業(yè)者通常不會(huì )參加OFC，所以我們成了另一個(gè)合作渠道?！?

  Karinou也認為，吸引量子領(lǐng)域的人來(lái)參加OFC并不容易，但形勢正在發(fā)生變化。她說(shuō)：“讓量子領(lǐng)域的人來(lái)參加OFC一直是個(gè)挑戰。自2023年以來(lái)，我們一直在努力，通過(guò)圍繞量子主題舉辦特別會(huì )議，吸引量子公司展示他們的設備、系統和網(wǎng)絡(luò )?！?

  隨著(zhù)安全成為量子計算的關(guān)鍵問(wèn)題，量子密鑰分發(fā)（QKD）成為一項關(guān)鍵進(jìn)展。QKD如今已在亞洲和歐洲得到應用，它提供了一種安全傳遞加密密鑰的方法，密鑰比特在單光子層面進(jìn)行安全編碼。

  每個(gè)光子通過(guò)光纖鏈路發(fā)送。量子力學(xué)保證，任何觀(guān)察一個(gè)或多個(gè)光子的竊聽(tīng)者都會(huì )改變編碼信息，因此攻擊者無(wú)法復制、克隆或讀取這些信息。

  Karinou說(shuō)：“我們將繼續強調量子密鑰分發(fā)，因為這是最相關(guān)的應用?！?

  她補充道：“為量子技術(shù)開(kāi)發(fā)的任何成果都可用于經(jīng)典通信，所以我認為這在OFC上會(huì )越來(lái)越受關(guān)注?！?

  量子的增長(cháng)潛力

  雖然量子領(lǐng)域仍可被視為新興市場(chǎng)領(lǐng)域，但行業(yè)觀(guān)察家看到了其增長(cháng)潛力。Acumen Research和Hyperion Research的報告給出了短期和長(cháng)期目標。

  根據Acumen Research的預測，到2032年，量子計算市場(chǎng)規模預計將達到421億美元，2023年至2032年的復合年增長(cháng)率為36.4%。

  從地區角度來(lái)看，這家研究公司注意到北美和亞太地區的增長(cháng)。2022年，北美地區在量子計算市場(chǎng)占據超過(guò)47%的份額，而亞太地區量子計算市場(chǎng)在2023年至2032年期間的復合年增長(cháng)率將超過(guò)37.8%。

  此外，從應用角度來(lái)看，機器學(xué)習領(lǐng)域在2022年占據了38%的最高收入份額。按終端用途劃分，預計銀行、金融服務(wù)和保險（BFSI）領(lǐng)域在預測期內將以37.2%的驚人復合年增長(cháng)率增長(cháng)。

  Hyperion Research也看好量子市場(chǎng)，預計到2026年市場(chǎng)規模將超過(guò)15億美元。在2023年底的Q2B硅谷會(huì )議上，這家研究公司警告稱(chēng)，“預測太遠的未來(lái)是有風(fēng)險的”，因為存在太多未知因素。然而，它指出，政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界對量子的興趣日益濃厚，這表明人們的關(guān)注度在不斷提高。

  OFC專(zhuān)題研討會(huì )將展示量子技術(shù)

  在OFC期間，參會(huì )者可以參加“量子年：量子通信的應用、架構和使能技術(shù)”（The Year of Quantum: Applications, Architectures and Enabling Technologies for Quantum Communication）專(zhuān)題研討會(huì )。

  該研討會(huì )由來(lái)自加拿大滑鐵盧大學(xué)、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分校、Xanadu Quantum Technologies以及中國B(niǎo)AQIS等多所大學(xué)和公司的代表牽頭，將聚焦以下幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域：

  - 使能技術(shù)：研討會(huì )將重點(diǎn)介紹單光子探測器、單光子和糾纏光子源、量子中繼器和存儲器、量子光子集成電路平臺的新進(jìn)展，以及它們對架構和協(xié)議的影響。

  - 密碼學(xué)：專(zhuān)家小組將探討基于連續變量和離散變量（CV和DV）的量子通信和密碼系統、通信網(wǎng)絡(luò )中的互操作性和集成，以及混合編碼的嘗試。

  - 新興應用領(lǐng)域：演講將探討自由空間和基于衛星的量子通信。