16 مارس 2023-کامپیوترهای کوانتومی -© shutterstock/Boykov
دانشمندان جایگزینی برای تراشه های کوانتومی استاندارد ایجاد کرده اند که تولید رایانه های کوانتومی را مقیاس پذیرتر، مقرون به صرفه تر و پایدارتر می کند.
محققان مرکز تحقیقات فنی VTT فناوری انقلابی خود را برای کامپیوترهای کوانتومی اعلام کردند. این تراشه پردازشگر کوانتومی که با نام SemiQon شناخته می شود، از نیمه هادی های سیلیکونی ساخته شده است – که کاملاً در تضاد با رویکردهای فعلی است که معمولاً برای ساخت مواد غیر استاندارد مدل سازی می شوند.
از آنجایی که تراشه‌های پردازشگر جدید مقیاس‌پذیرتر هستند و تولید آنها آسان‌تر است، ساخت پردازنده‌های کوانتومی که برای عملیات تحمل‌کننده خطا به میلیون‌ها کیوبیت نیاز دارند، می‌تواند متعلق به گذشته باشد. علاوه بر این، تراشه‌ها می‌توانند در دماهای گرم‌تر عمل کنند و عملکرد و پایداری بیشتری داشته باشند.
چرا تولید فناوری کوانتومی اینقدر محدود است؟
در حال حاضر کمتر از 100 کامپیوتر کوانتومی در جهان به دلیل مشکلات مقیاس پذیری وجود دارد – ساخت آنها بیش از 10 میلیون یورو هزینه دارد. با این حال، پیشرفت‌های اخیر باعث شده است که دانشمندان تلاش کنند تا دریابند چگونه کامپیوترهای کوانتومی را می‌توان مقیاس‌پذیر کرد.
رویکرد SemiQon در استفاده از فناوری مبتنی بر نقاط کوانتومی سیلیکونی نسبتاً ارزان و قابل تکرار به این چالش پاسخ می‌دهد. Himadri Majumdar، مدیرعامل SemiQon، اظهار داشت: «راه‌حل ما به سه چالش مهم که در حال حاضر سرعت توسعه رایانه‌های کوانتومی را در سطح جهانی کند می‌کند پاسخ می‌دهد: مقیاس‌پذیری، قیمت و پایداری آنها.
فن آوری ما به ما اجازه می دهد تا پردازنده های کوانتومی را به گونه ای بسازیم که از افزایش کارآمدی در ساخت و در عین حال کاهش هزینه ها پشتیبانی کند. تراشه‌هایی که ما تولید می‌کنیم همچنین کامپیوتر کوانتومی را قادر می‌سازد تا در دماهای گرم‌تر کار کند – بنابراین تنها به بخشی از انرژی مورد نیاز برای راه‌حل‌های جایگزین نیاز دارد.
رایانه‌های کوانتومی کنونی در کارهای بهینه‌سازی، به عنوان مثال، حل مسائل پیچیده لجستیکی برتری دارند. در آینده، آنها می‌توانند ویروس‌ها و داروها را به‌طور دقیق مدل‌سازی کنند یا راه‌حل‌هایی برای آب و هوا ایجاد کنند. با این حال، به دلیل محدودیت‌های سخت‌افزاری و مقیاس‌پذیری راه‌حل‌های موجود در حال حاضر، مقابله با این مشکلات پیچیده در حال حاضر غیرممکن است.
برای اینکه رایانه‌های کوانتومی از این نظر واقعاً مفید باشند، باید به جای صدها کیوبیت با میلیون‌ها کیوبیت کار کنند – چیزی که امروزه وجود دارد. مقدار کیوبیت ها در حال حاضر به دلیل عوامل متعددی محدود است. به همین دلیل است که یک گزینه مقیاس پذیرتر مانند پردازنده های مبتنی بر نیمه هادی SemiQon برای رساندن این میدان به پتانسیل آینده آن ضروری است.
قبل از اینکه بتوانیم با برخی از چالش‌های بزرگ دنیا مقابله کنیم، باید مشکل مقیاس‌پذیری را حل کنیم تا قدرت پردازش بیشتری را به صورت تصاعدی به رایانه‌های کوانتومی بیاوریم.
Tauno Vähä-Heikkilä، معاون میکروالکترونیک و فناوری کوانتومی در VTT توضیح داد که فناوری کیوبیت نیمه هادی سیلیکونی SemiQon یک راه حل ظریف برای این است.
فرآیندها و امکانات تولید در مقیاس بزرگ در حال حاضر برای سیلیکون وجود دارد، زیرا از آن برای ساخت ریزتراشه هایی استفاده می شود که در رایانه های معمولی و سایر لوازم الکترونیکی استفاده می شود.
این قابلیت تولید برای افزایش قدرت محاسباتی در رایانه‌های کلاسیک بسیار مهم بوده است، همانطور که توسط قانون مور در طی چندین دهه نشان داده شده است SemiQon در حال حاضر در چنین تاسیسات تولید آزمایشی در فنلاند فعالیت می کند.
جوسی ساینیمی، یکی از شرکای Voima Ventures، نتیجه گرفت: «در سطح جهانی، اکثریت قریب به اتفاق رایانه‌های کوانتومی به فناوری‌های ابررسانا و سایر کیوبیت‌ها پرداخته‌اند. با این حال، فناوری کیوبیت نیمه هادی سیلیکونی هنوز با کمبود بودجه مواجه است – علیرغم اینکه با چالش های مقیاس پذیری که بسیاری از فناوری های دیگر با آن مواجه هستند، سنگین نیست. SemiQon تیم عالی برای استفاده از فرصت ها در محاسبات کوانتومی دارد.
تیم SemiQon متشکل از متخصصان برجسته در نیمه هادی های سیلیکونی است. به‌عنوان یک VTT، این تیم از نزدیک با یکی از سازمان‌های تحقیقاتی پیشرو در سطح جهانی در زمینه فناوری کیوبیت نیمه‌رسانای سیلیکونی کار کرده است. این شرکت دارای تجربه و تخصص لازم برای ارائه نوآوری خود به بازار است.
فناوری آنها این پتانسیل را دارد که بر حوزه محاسبات کوانتومی به شدت تأثیر بگذارد و راه را برای یک تراشه واقعا مقیاس پذیر و پایدار برای رایانه های کوانتومی هموار کند.
