پیشرفت در منطق دیجیتال ابررسانا موانع مقیاسبندی کوانتومی را از بین میبرد و راه را برای محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ هموار میکند
شرکت کوامکور (QuamCore)، یک استارتآپ فناوری عمیق که در حال تعریف مجدد مقیاسپذیری محاسبات کوانتومی است، امروز اعلام کرد که با ۹ میلیون دلار سرمایهگذاری اولیه از حالت خفا خارج شده است. کوامکور که در سال ۲۰۲۲ تأسیس شده، دو سال گذشته را صرف توسعه معماری پردازنده کوانتومی ابررسانای پیشگامانه خود کرده و در حالت خفا برای حل چالشهای حیاتی مقیاسپذیری که مدتها مانع از محاسبات کوانتومی عملی شده بود، فعالیت کرده است. این شرکت اکنون با یک معماری ثبتشده ظهور کرده است که امکان ادغام ۱ میلیون کیوبیت را در یک کرایواستات فراهم میکند - دستاوردی که قبلاً غیرممکن تلقی میشد. این پیشرفت بهطور چشمگیری اندازه، مصرف انرژی و هزینه رایانههای کوانتومی را کاهش میدهد و کاربردهای عملی را در زمینههای داروسازی، هوش مصنوعی، علم مواد و انرژی باز میکند.
این سرمایهگذاری توسط ویولا ونچرز (Viola Ventures) و ارث اند بیاند ونچرز (Earth & Beyond Ventures) رهبری میشود.
بزرگترین مانع برای ساخت یک رایانه کوانتومی ابررسانای تجاری، مدیریت گرما بوده است، با توجه به اینکه سیستمها متکی به پردازندههای کوانتومی حساسی هستند که باید در دمای نزدیک به صفر مطلق کار کنند. الکترونیک کنترل سنتی گرمای زیادی تولید میکند و بنابراین باید در خارج از کرایواستات (محفظه فوقالعاده سرد که محاسبات کوانتومی در آن انجام میشود) قرار گیرد. این جداسازی یک گلوگاه مقیاسبندی غیرقابلعبور ایجاد میکند و نیاز به میلیونها کابل برای اتصال الکترونیک کنترل به پردازنده دارد.
در حال حاضر، پیشرفتهترین رایانههای کوانتومی از IBM و Google فقط میتوانند حدود ۵۰۰۰ کیوبیت را در هر کرایواستات جای دهند و برای مقیاسبندی به صدها کرایواستات متصل به هم در یک مرکز به اندازه یک زمین فوتبال نیاز دارند. این رویکرد نهتنها از نظر فضا و هزینه گزاف است، بلکه پیچیدگیهایی را نیز ایجاد میکند که مانع از پذیرش عملی میشود. پیشرفت کوامکور این وضعیت را بهطورکلی تغییر میدهد و کابلکشی را بیش از ۱۰۰۰ برابر کاهش میدهد و اولین مسیر عملی را برای مقیاسبندی فراتر از ۱ میلیون کیوبیت در یک سیستم فشرده فراهم میکند. چیزی که زمانی به یک زمین فوتبال سختافزار نیاز داشت، اکنون با فناوری کوامکور میتواند در یک جعبه فشرده متراکم شود - اساساً اقتصاد و دسترسی به محاسبات کوانتومی را تغییر میدهد.
تیم رهبری کوامکور تخصص عمیقی در فیزیک کوانتومی، سیستمهای ابررسانا و توسعه نیمهرسانای در مقیاس بزرگ گرد هم آورده است.
مدیرعامل، آلون کوهن، یکی از بنیانگذاران گروه رادار EyeC در Mobileye (Intel)، به عنوان معمار ارشد و رئیس گروه الگوریتم رادار EyeC خدمت کرد و آن را به یک فناوری اصلی برای ادراک خودروهای خودران تبدیل کرد. او دارای بیش از ۴۰ اختراع ثبت شده در زمینه رادار، ارتباطات و پردازش سیگنال است و به دلیل مشارکتهایش، بالاترین افتخار نوآوری اینتل، جایزه اسکار اینتل را دریافت کرد.
مدیر ارشد فناوری، پروفسور شای هاکوهن-گورجی، یکی از کارشناسان برجسته در محاسبات کوانتومی ابررسانا، بیش از ۱۵ سال است که در زمینه تحقیقات تجربی در اطلاعات کوانتومی و فیزیک حالت جامد پیشگام بوده است. او استاد موسسه فناوری تخنیون - اسرائیل است و کار پیشگامانهاش در مدارهای ابررسانا و اندازهگیری کوانتومی در مجلات برتر از جمله Nature منتشر شده است.
دانشمند ارشد، پروفسور سرژ روزنبلوم، محقق برجسته در موسسه علوم وایزمن، بیش از ۱۵ سال تجربه در زمینههای مختلف فناوریهای کوانتومی دارد و مقالات پیشگامانه متعددی در مجلات برتر از جمله Science منتشر کرده است.
پروفسور هاکوهن-گورجی و پروفسور روزنبلوم قبل از بازگشت به اسرائیل در هفت سال پیش، تحقیقات فوق دکتری خود را در UC Berkeley و Yale انجام دادند. آنها آزمایشگاههای کوانتومی ابررسانای پیشرو اسرائیل را در موسسه وایزمن و تخنیون به ترتیب ساختند.
مشاور ارشد، پروفسور ابی جی. فریدمن، کارشناس مشهور جهانی در مدارهای دیجیتال ابررسانا از دانشگاه روچستر، در بیش از ۶۰۰ نشریه و اختراع ثبت شده مشارکت داشته است و کار او زمینه را برای پیشرفت در منطق ابررسانای دیجیتال با کارایی بالا فراهم کرده است.
آلون کوهن، مدیرعامل کوامکور، گفت: «چالش در محاسبات کوانتومی فقط افزودن کیوبیتهای بیشتر نیست - بلکه نحوه مقیاسبندی بدون برخورد به موانع اساسی است.» «از همان ابتدا، ما فهمیدیم که رسیدن به ۱ میلیون کیوبیت آستانهای برای باز کردن ارزش واقعی در دنیای واقعی است. اما ما همچنین دیدیم که این امر مستلزم بازنگری اساسی در معماری پردازندههای کوانتومی است. ما چندین رویکرد را بررسی کردیم و مسیری را پیدا کردیم که واقعاً کار میکند - مسیری که گلوگاه اصلی جلوگیری از مقیاسبندی محاسبات کوانتومی را از بین میبرد.»
کوهن افزود: «برای دستیابی به این هدف، ما همهچیز را دوباره بررسی کردیم - از انتقال به کنترل دیجیتال، توسعه دستگاههای ابررسانای جدید و طراحی مجدد معماری پردازنده از پایه.» «نتیجه یک پیشرفت در بهرهوری انرژی است که بر یک شکاف اساسی غلبه میکند که مدتها مانع از محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ شده است. امروز، ما یک طرح تفصیلی برای یک رایانه کوانتومی ۱ میلیون کیوبیتی در یک کرایواستات واحد داریم که نشاندهنده یک مسیر روشن و عملی به سوی محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ است. طراحی ما همچنین شامل تصحیح خطای داخلی است که راه را برای سیستمهای کوانتومی تحملکننده خطا هموار میکند.»
زویکا ارون، شریک عمومی ویولا ونچرز، گفت: «جهان هنوز منتظر یک رایانه کوانتومی تجاری است و هیچکس تا به حال مسیر روشنی برای رسیدن به آن نداشته است - تا به امروز.» «پیشرفت کوامکور فقط در مورد کوچکتر کردن رایانههای کوانتومی نیست. بلکه در مورد فعال کردن محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ و تحملکننده خطا برای اولین بار است. همانطور که ترانزیستورها جایگزین لامپهای خلاء شدند، کوامکور در حال تعریف مجدد آنچه در کوانتوم ممکن است است.»