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欢迎来到 Cisco Techbe，这是一个探索激发最新创新的背后人物和故事的播客。我是主持人 AB，今天我欢迎的是 Cisco Fellow 和 Cisco 研究主管 Ramina Compella。Ramina 领导着一支世界一流的研究人员团队，在 Cisco 具有战略意义的领域进行研究，例如网络、分布式系统、网络安全、人工智能和量子计算。Ramina，欢迎来到 Techbe。谢谢 Abby 邀请我来。我的荣幸。我的荣幸。我想直接切入量子技术，因为 Cisco 正在将量子网络作为下一代技术进行重点关注。那么，是什么激发了这种关注，它又如何与 Cisco 更广泛的目标保持一致呢？谢谢你的提问 AB，嗯，也许我会带你回顾一下量子研究是如何产生的。为了给你一点历史，我是在 2020 年加入的，担任 Cisco 研究主管，当时量子计算还处于萌芽阶段。量子计算有一个小众社区，但远不如今天这样主流。但我意识到，正如你所知，Cisco 研究的章程之一就是真正关注 Cisco 需要涉足的遥远技术，所以量子计算肯定在我雷达上，我开始向我的老板 Vjoy Pande 提出一些想法，他领导着新兴技术和孵化部门，目前已更名为 outshift，我们一起认为，是的，我们需要在量子计算方面开始一小笔研究投资，了解它对 Cisco 的意义，我们需要弄清楚这一点，量子计算总有一天会发生。所以我们只需要做好准备，尤其是在 Cisco 研究领域，我们的灵感非常清晰。所以，你知道，Cisco 在过去 40 多年里一直是经典互联网和经典世界的网络和安全领导者，对吧？我们为当今几乎所有的网络和安全技术奠定了基础，而量子计算与经典通信和经典计算的工作方式有着根本的不同。所以我们真的真的认为，我们需要将 Cisco 定位为量子网络和量子安全领域的领导者。这就是真正的灵感所在。我们不知道这意味着什么，在过去四年里，我们一直在努力弄清楚量子网络的不同之处，以及我们如何才能真正实现那些让 Cisco 闻名于世的技术。就量子网络领导力而言，如果你看看过去几年，甚至十几年，对吧？所以，IBM、Google、Microsoft，他们都投入了相当多的资金，并组建了数百人的团队来构建下一代量子计算机。对。对。通常，量子计算机的强大功能以量子比特的数量来衡量。目前的尖端技术大约是 100 个量子比特，这确实是今天的尖端技术。即使是最激进的量子计算机路线图，他们也可能在 2030 年左右拥有数千个量子比特的机器。对于大多数实际的量子计算应用，你需要数百万个量子比特。所以存在大约一千倍的差距，而 Cisco 出现了，我们谈论的是一个量子网络，它可以真正为我们带来量子计算能力的 100 倍、1000 倍的提升，突然之间，实际的量子计算并没有你想象的那么遥远，因为有了网络的帮助，你可以利用这些相对较小的量子计算机，构建互连，并将它们连接起来，提供数百万个量子比特的可利用量子能力，这实际上是惊人的，它大大缩短了实际量子计算的时间线。当我们与分析师谈论这个时，他们都非常兴奋，因为他们只看到了量子计算的叙事，突然之间 Cisco 带着量子网络的叙事出现了，而实际的量子计算并不遥远，这激发了许多分析师和媒体的兴趣，他们都非常兴奋。在我们继续致力于实现量子计算和分布式量子计算以及量子数据中心和量子网络的现实的过程中，我们仍然有许多经典应用可以通过量子网络来驱动。这意味着我们有一个非常非常有趣的途径来展示我们的技术和愿景，甚至在短期内拥有真正的应用和真正的价值。这对我们来说非常非常有趣。所以这确实令人兴奋，并且有很多机会和可能性，当你探索这项技术时。我对这项技术了解不多，但根据我所读到的，听起来当涉及到构建量子互联网时，例如，基本上需要三件事：研究、模拟和硬件。你能快速地带我们了解一下这些过程，以便我们理解它们的含义以及它们如何协同工作吗？哦，当然。所以，我认为量子互联网和未来的量子网络或量子网络真的需要我们首先有一个清晰的想法，我们正在尝试构建什么？我们需要整合哪些组件？这意味着像量子交换机、量子网络接口卡以及量子网络，实际上与经典网络非常不同，因为在经典世界中，当你想要将一些比特从一个主机发送到另一个主机时，比如 Alice 和 Bob，Alice 会将这些信息比特，比如零和一，放入一个数据包，这个数据包会经过几个交换机和路由器，最终到达 Bob，这就是它的工作方式。在量子世界中，你并不完全是这样做的。在量子世界中，你生成所谓的纠缠对。如果你愿意，就是纠缠光子。所以，这意味着两个光子真的处于纠缠状态，这意味着发生在光子一上的事情会立即发生在光子二上，无论距离多远。这就是爱因斯坦曾经称之为“鬼魅般的超距作用”。所以纠缠确实是量子网络的基础。因此，从研究的角度来看，我们必须了解量子纠缠是如何工作的，以及我们如何将其融入到构建我们未来的量子网络中。而且，因为许多技术还没有完全成熟，我们必须依靠模拟作为一种机制，在实际硬件可用之前，真正地在行为上验证事物将如何运行。而且，你提到的所有这三者，研究、模拟和硬件开发，它们是协同工作的。模拟告诉我们，嘿，某件事是可行的，我们有一些理论模型，可以快速模拟并弄清楚它是否对我们关心的应用类型有效。如果有效，我们就会去原型化硬件，一旦你开发了硬件，你就会意识到，嗯，我的模拟与我的硬件不完全匹配，所以我必须增强我的模型，然后更好地模拟，等等。所以这三者实际上是相互交织的。所以，要让我们能够理解像纠缠这样有趣而复杂的事物，我们真的需要了解它是什么。现有的光纤基础设施和光交换机以及我们为经典世界已经开发的东西如何与这些纠缠光子一起工作？它们会扭曲它们吗？它们会扭曲它们的属性吗？事实证明，经典交换机对于量子来说是不够的。对于量子，我们确实需要高保真度的交换机，在这些光子通过这些交换机时，能够维护和保留这些纠缠属性。换句话说，是的，这三者的结合对我们能够真正推进关于如何构建我们未来量子网络的科学至关重要。绝对。我很高兴你解释了什么是纠缠。即使它比这更深奥，但听起来你确实需要一些功能强大的东西来处理这种纠缠。因此，这是一个很好的引子，可以谈谈我们在 Cisco 最近创建的量子网络纠缠芯片。所以，我假设该芯片现在允许更好的或更有效的通信和网络。该芯片让我们能够做什么我们以前做不到的事情？绝对。纠缠是这里的关键。你需要能够生成这些纠缠光子，才能传输一个量子信息，对吧？一个量子信息比特，就像他们所说的 QITs，对吧？而不是经典比特。所以你需要一对纠缠光子来传输一个量子比特的信息。好的？换句话说，你生成这两个光子。你把一个光子发给 Alice，另一个发给 Bob，如果 Alice 想和 Bob 通话。然后你在 Alice 那里放置量子信息，它就会神奇地出现在 Bob 那里。好的，Bob 的位置。所以，这就是它的传送部分。有纠缠分发，然后有传送。我们喜欢的类比是，纠缠光子就像这些亚马逊盒子，我寄给你一个盒子，我寄给你想与之通信的任何人一个盒子。我是纠缠源，然后如果你想传输信息，你在你的盒子里放一个绿旗，它就会神奇地出现在另一端，对吧？这就是传送现象。所以，底线是，你可以通信量子信息的速率直接与纠缠光子生成速率成正比。因此，纠缠光子生成速率越高，我们就可以使用更高速率的量子纠缠生成芯片来构建更高速率的量子网络。所以我们拥有的芯片每秒生成超过 2 亿个纠缠光子，相当于每秒 2 亿个量子比特。哇。好的，这就是容量。现在这只是开始。我认为在我看来，我们很快就会突破每秒十亿量子比特的障碍。哇。所以，我们的芯片不仅能生成这些纠缠，对吧？所以，你知道，它还能以非常高的保真度生成。我的意思是，它生成的 100 个纠缠光子中，有超过 99 个实际上是纠缠的。所以，如果你愿意，缺陷的比例不到 1%。好的？而且有趣的是，它与现有的光纤技术兼容，我们几乎所有的互联网都运行在现有的 DWDM 光纤技术上。所以，它实际上与该技术兼容。而且，当你谈论量子时，你通常会想象这些巨大的低温冰箱，里面有非常低的温度等等，对吧？非常复杂。是的。该芯片在室温下运行。这太棒了，因为你实际上可以可靠地部署它，而无需巨大的冰箱来冷却它。当然。而且，它消耗的功率非常低。它消耗的功率不到点亮你视频上的一个像素所需的功率。所以，不到 1 毫瓦。所以，这在所有这些方面都太棒了。我们对此感到非常兴奋。太棒了。太棒了。我的意思是，我不知道这项技术，但仅仅是你呈现的数字听起来就如此不可思议，以至于我猜想这对我们来说是技术上的一大步。稍微退一步说，你提到了整个量子运动和 outshift 团队，这是很多工作都在进行的总体框架。而且，我知道仅仅是通过与你团队中的其他人交谈，该团队确实有一个使命，即推动新兴技术、解决方案和资源，以应对我们明天所需的任何东西。所以，除了量子网络之外，虽然这可能会与量子联系起来，outshift 还在研究哪些其他技术？然后，这些技术如何补充一些量子进展，如果它们确实如此的话？好问题，对吧？所以，首先是，是的，虽然量子网络至关重要，但我们也正在研究后量子密码学，正如你和你的许多观众可能知道的那样，NIST 去年 8 月已经标准化了后量子密码学。所以，这些基本上是抵抗量子计算机破解经典密码学的加密技术。嗯。所以，在 Cisco，我们非常重视安全。所以，我们真的在研究如何让我们的客户，尤其是在 outshift 领域，能够了解在你的特定企业中使用了多少后量子密码学。这需要对主机之间发生的数据连接进行可见性，并确定它们是否使用了安全的、抗量子的加密库。好的。所以，这是与量子和量子网络相关的一部分，但又不完全是。它实际上更多地是关于我们如何保护我们的经典基础设施，同时担心未来量子计算的出现。所以，这是第一点。当然，除了量子之外，人工智能也很重要。人工智能是我们在过去十多年里看到的，最具变革性的技术之一。就像云计算的出现、移动计算的出现，现在人工智能浪潮同样甚至更大。它肯定会对我们世界的几乎所有应用、所有工作、所有领域产生变革性影响。所以，outshift 正在努力构建所谓的智能体互联网。所以，智能体人工智能，它实际上是利用人工智能以半自主甚至更自主的方式简化某些类型的人类任务。所以，有助手，然后有智能体，outshift 正在通过构建一个开放且可互操作的框架，让智能体能够聚集在一起解决关键任务，这是 outshift 的一项非常非常大的工作领域。最近，我们推出了 agency，agency 是一个共同的集合，有几个不同的公司聚集在一起，采用这些开放标准，这样任何企业或公司开发的智能体都可以与另一个智能体接口，并且可以被发现，以便真正解决复杂的问题，对吧？所以，而且，我知道，有趣的是，在 chat GPT 之后，人们真的理解了人工智能的力量，每个人都在谈论人工智能，但在 Cisco 研究部门，我们甚至在 chat GPT 出现之前就已经在研究大型语言模型技术了。所以，我们实际上一直在发表论文，并在顶级会议上推动该领域的发展。我的意思是，在过去三四年里，我们在顶级会议上发表了 40 多篇论文，比如 Europe's 会议，Google 在 2017 年发表了关于 Transformer 的第一篇论文，这项技术实际上是大型语言模型的基础。所以在这些场合，我们一直在发表最先进的研究，我们已经在这个领域耕耘了很长时间。绝对。另一个我们非常兴奋的变革性技术领域是具身人工智能，对吧？机器人技术。当然，Nvidia 的 Jensen Huang 表示，他正在大力投资机器人技术，我们也开始大量研究机器人技术。这通常被称为具身人工智能领域，智能体人工智能也将与特定目的的机器人或通用机器人相交叉，对吧？比如人形机器人，它们可以为你解决一些任务，比如打扫厨房的杂物，关冰箱，做你不想做的事情，或者清洗一些盘子，或者装洗碗机，等等。对。对。所以，是的。所以，以及如何以安全的方式实现这项技术，以一种易于沟通和易于训练这些不同机器人来执行你关心的各种任务的方式。所以，这些都是非常有趣的技术，它们就在地平线上。它们还没有到来，但它们将在两三年后到来。所以，我们实际上正在这个领域进行研究，我们在芝加哥有一个机器人测试平台，我们正在与一些抓取机器人合作，移动物体，我们可以与之通信并给它任务，它能理解我们在说什么，并做一些事情。所以，很有趣。很有趣。绝对有趣，尤其是如果你亲身参与其中。我认为这也可以证明，因为我们长期以来一直在研究这些东西，我们并不是刚刚了解到当前的 X 技术潮流并试图搭上它。这真的是，嘿，我们一直在为此做准备。现在它已经变得更加普遍，我们可以真正深入其中，并在技术进步和创新方面发挥领导作用。所以，这真的很酷。我将把你的思绪带回到你不在思科的另一个时期，因为我最近了解到你曾是普渡大学的终身教授，并且在网络和计算机系统领域进行研究。这听起来令人难以置信的令人兴奋。作为一名终身教授的经历是如何塑造你现在的方法的？就领导力而言，以及你日常所做的事情。哦，好问题，Amy。我觉得，我的学术生涯真的帮助我走到了今天。我认为在某种程度上，因为，我的意思是，如果你看看大学里的教授，它几乎就像一个小型初创公司，如果你愿意的话，你作为教授需要识别那些明显值得解决的问题，然后你需要从机构那里获得资金，就像你一样，然后你招募学生来执行你的愿景，你写论文和软件来展示你的出版物，并使其可供更广泛的消费，你的客户实际上是你的同行，他们会买账，你知道，你是否有一个合理的想法，或者你做得很好，或者其他什么，他们会接受你的想法，你的研究在某种程度上，它为我提供了很多基础，关于如何进入未知的领域，真正突破界限，这正是我们在 Cisco 研究部门所做的。而且，此外，有时学者们会走得太远，离真正重要的事情太远。所以，他们通常擅长想象，有时是很有趣的问题空间，但它们可能并不那么真实和相关。所以，我在 Cisco 研究部门的工作必须与这种进入未知水域的能力相结合，同时也要保持真实，并使其更接近行业的发展方向。对。对。所以，这实际上是我在行业和在 Cisco 获得的根基，同时允许我探索那些不像以前那样被充分考虑和被充分探索的领域。现在，我也，我在 Cisco，这几乎是我在 Cisco 的第九年了。这是我在 Cisco 的第二个任期。我在 Cisco 的第一个任期是，我曾是 Cisco 内的一个初创公司的一部分。它曾经被称为 Alpha Projects，我曾是那个项目的工程主管，也是那个 Alpha 项目的创始团队成员，我们构建了一个名为网络保障引擎的产品，用于数据中心网络验证，并确保你的数据中心网络按照你的意图运行。是的。好的。并实现了我们曾经称之为“自动驾驶网络”的愿景，或者说真正弄清楚如果有什么不对劲，为什么会发生，以及如果事情失控了，为什么会发生，并推理出来，并迅速让它们回到正轨。那种愿景就是网络保障引擎的令人兴奋之处。所以，我拥有产品经验，在 Cisco 工作了相当长的时间，再加上我的研究经验，真的在我的角色中结合起来了。我还利用了我的学术专业知识和经验，与教职员工合作。所以，Cisco 研究部门不仅仅是一个小团队，我们还资助了许多不同大学的研究。所以，我在那里，我可以更好地理解对方的感受，我可以理解他们的动机，他们的优势，并与他们很好地互动。这实际上对我们非常有益，我们能够与佐治亚理工学院等顶尖大学签订近 15 份硕士研究协议。我们资助了 300 多个项目，与许多教职员工合作，推动科学和技术的发展。而且，我认为我的一些学术背景加上我在 Cisco 的经历，我认为真的帮助建立了像 Cisco 研究部门这样的世界级研究组织。所以，绝对。而且，我很高兴能让它回到完整的圆圈，因为你自己经历过大学系统，你理解这些项目对学生有价值，所以这一定感觉很好。我现在将完全跳开工作，通常我会在最后以一个视角来结束这些对话，看看我客人的工作之外的生活，当你不在工作的时候。我知道你工作很多。而且，我将提前提问，因为我注意到背景里有一把吉他，你碰巧坐在一把游戏椅上。但通常的问题是，当你不在工作时，你做什么来放松和解压？如果有什么与吉他或椅子有关的，那就太好了，但不必如此。告诉我，当你想要找到你的禅意空间时，你做什么？是的。所以，我认为我的大部分时间都花在工作上，工作之外，我的家人，我的妻子和三个孩子，他们给了我所有的爱和幸福，让我能在辛苦一天的工作后放松下来。但是，我和我的妻子都非常喜欢旅行。所以，我们喜欢时不时地去度假，去森林里，我们喜欢徒步旅行，追求体验，等等。所以，这实际上很有趣。我也很喜欢烹饪。所以，我最近的翻新，我确保我有一个六个炉灶和一个厨师厨房那样的设置，在那里我可以实验，并让我的孩子们品尝我的有趣创作，如果你愿意的话。是的，孩子们是很好的小白鼠。我喜欢烹饪，也喜欢徒步旅行，顺便说一句。所以，当你尝试一道新菜，或者你试图改进一道菜，而你有一些内置的小白鼠，他们要么吃它，要么今晚就只能吃这个了，这感觉很好。所以，希望你喜欢。太棒了。太棒了。嗯，这是一个很好的方式来结束我们的谈话。Robin，非常感谢你的时间，感谢你的思想领导力，并让我们一窥你工作之外的生活。我可能会在 Cisco Live 上见到你。所以，希望我们能亲自见到。那将是很好的。哦，绝对。我很想亲自见到你。我会在 Cisco Live。我们将在 Cisco Live 上谈论很多关于量子计算的内容。所以，到那时我就会更彻底地理解它了。所以，希望我能跟上。但是，非常感谢你，我期待着我们很快再次联系。哦，谢谢你邀请我，AB。很高兴与你交谈。同样。保重。[音乐][掌声][音乐]