OFC2025：量子技術將成為焦點

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

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

  OFC將舉辦一場專題研討會，旨在涵蓋該領域的許多新進展，特別是與量子通信和量子計算光子學相關的內(nèi)容。

  墨爾本工程學院副院長兼教授、OFC技術項目委員會成員Elaine Wong表示，量子是今年OFC展會的一大重點，展會的項目主席們希望了解它將如何與展會的其他部分相互交織。她說：“為紀念量子年舉辦了各種慶?；顒?，包括展會上計劃的專題研討會。這一點值得重點關注，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(xù)升溫。一個顯著的發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)光學供應商與量子領域成員的合作。

  像PacketLight這樣的傳統(tǒng)光學供應商在量子密鑰分發(fā)（QKD）領域一直很活躍。他們最近通過與東芝合作，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)絡日益增長的興趣。

  PacketLight和東芝團隊驗證了量子通信系統(tǒng)與光網(wǎng)絡基礎設施的兼容性。通過一系列詳細評估，他們展示了在傳輸大量傳統(tǒng)DWDM數(shù)據(jù)信號的同時進行量子密鑰分發(fā)，并展示了使用QKD加密的量子安全數(shù)據(jù)傳輸。這朝著量子通信的實際應用邁出了一步。

  其他新興供應商也在努力籌集資金，以推進他們的愿景。

  總部位于以色列的光子量子計算機技術公司Quantum Source宣布，已完成5000萬美元的A輪融資，使其總融資額超過7700萬美元。

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

  量子領域的合作

  隨著量子技術的不斷發(fā)展，人們越來越重視創(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正在領導一個合作研發(fā)聯(lián)盟，開發(fā)多路復用技術，以推進用于量子計算和數(shù)據(jù)中心的量子網(wǎng)絡。

  ORCA Computing與其他領先的量子專家公司和組織密切合作，包括東芝歐洲公司、Bay Photonics、倫敦帝國理工學院和倫敦大學學院。他們共同開發(fā)用于大規(guī)模量子數(shù)據(jù)傳輸?shù)南冗M多路復用和交換技術，旨在將量子計算擴展到商業(yè)應用所需的水平。

  另一個值得關注的發(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(qū)都希望成為量子技術發(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(nèi)的幾個州，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)提供了一個試驗平臺，用于構建、測試和完善量子技術（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，為企業(yè)、學術和政府組織優(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域的競爭。

  在德國，慕尼黑量子谷（MQV）正在巴伐利亞州推動量子科學和量子技術發(fā)展，其主要目標是開發(fā)和運營具有競爭力的量子計算機。根據(jù)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聯(lián)盟，重點推進漢堡全棧計劃。

  吸引量子領域參與

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

  Elaine Wong說：“自2023年以來，量子主題展區(qū)越來越受關注。所有跡象都表明，量子領域的從業(yè)者通常不會參加OFC，所以我們成了另一個合作渠道?！?

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

  隨著安全成為量子計算的關鍵問題，量子密鑰分發(fā)（QKD）成為一項關鍵進展。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行安全編碼。

  每個光子通過光纖鏈路發(fā)送。量子力學保證，任何觀察一個或多個光子的竊聽者都會改變編碼信息，因此攻擊者無法復制、克隆或讀取這些信息。

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

  她補充道：“為量子技術開發(fā)的任何成果都可用于經(jīng)典通信，所以我認為這在OFC上會越來越受關注?！?

  量子的增長潛力

  雖然量子領域仍可被視為新興市場領域，但行業(yè)觀察家看到了其增長潛力。Acumen Research和Hyperion Research的報告給出了短期和長期目標。

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

  從地區(qū)角度來看，這家研究公司注意到北美和亞太地區(qū)的增長。2022年，北美地區(qū)在量子計算市場占據(jù)超過47%的份額，而亞太地區(qū)量子計算市場在2023年至2032年期間的復合年增長率將超過37.8%。

  此外，從應用角度來看，機器學習領域在2022年占據(jù)了38%的最高收入份額。按終端用途劃分，預計銀行、金融服務和保險（BFSI）領域在預測期內(nèi)將以37.2%的驚人復合年增長率增長。

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

  OFC專題研討會將展示量子技術

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

  該研討會由來自加拿大滑鐵盧大學、斯坦福大學、加州大學洛杉磯分校、Xanadu Quantum Technologies以及中國BAQIS等多所大學和公司的代表牽頭，將聚焦以下幾個關鍵領域：

  - 使能技術：研討會將重點介紹單光子探測器、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展，以及它們對架構和協(xié)議的影響。

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

  - 新興應用領域：演講將探討自由空間和基于衛(wèi)星的量子通信。