اخبار کوانتومی – PsiQuantum از Omega، مجموعه تراشه‌ای قابل تولید برای محاسبات کوانتومی فوتونیکی رونمایی میکند.
عنوان خبر: PsiQuantum از Omega، مجموعه تراشه‌ای قابل تولید برای محاسبات کوانتومی فوتونیکی رونمایی میکند.
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی فوتونیکی، محاسبات کوانتومی، فوتونیک کوانتومی
تاریخ انتشار خبر: 26 فوریه 2025
لینک خبر: psiquantum.com
چکیده:
شرکت PsiQuantum از چیپ‌سِت فوتونیکی Omega رونمایی کرده که برای محاسبات کوانتومی در مقیاس صنعتی طراحی شده است. این چیپ‌ست از کیوبیت‌های تک فوتونی استفاده میکند که با فوتونیک سیلیکونی دستکاری میشوند و شامل مواد پیشرفته‌ای همچون ابررساناها برای شناسایی فوتون و باریوم تیتانات (BTO) برای سوئیچینگ نوری با سرعت بالا و تلفات کم است. نوآوری‌های کلیدی شامل فیدلیتی 99.98٪ در عملیات تک‌کوبیتی، 99.5٪ وضوح تداخل دو فوتونی و 99.72٪ فیدلیتی در اتصالات کوانتومی چیپ به چیپ است. این چیپ‌ها در GlobalFoundries با فرآیندهای صنعتی مقیاس‌پذیر تولید میشوند. رویکرد منحصربه‌فرد آنها برای شبکه‌سازی، از فیبرهای نوری استاندارد مخابراتی برای اتصال کیوبیت در مسافت طولانی استفاده کرده و به اتصالات با فیدلیتی بالا در فواصل 250 متری دست می‌یابد. همچنین، راه‌حل خنک‌کنندگی جدیدی معرفی شده که برای مقیاس‌های بزرگ‌تر بهینه است.
شرح کامل خبر:
PsiQuantum به تازگی از دستیابی به نقطه عطف مهمی در توسعه محاسبات کوانتومی در مقیاس صنعتی خبر داده است. این شرکت مجموعه تراشه یا chipset فوتونیکی خود به نام امگا(Omega) را معرفی کرده است که برای گسترش سیستم‌های کوانتومی به میلیون‌ها کوبیت طراحی شده و موانع دیرینه در محاسبات کوانتومی را برطرف میکند. رویکرد نوآورانه PsiQuantum از فوتونیک سیلیکونی پیشرفته بهره می‌برد، که به طور سنتی در مراکز مخابراتی و مراکز داده استفاده می‌شود، در حالی که مواد و تکنیک‌های جدیدی را برای مقابله با چالش‌های منحصر به فرد محاسبات کوانتومی به کار می‌برد.
در هسته موفقیت PsiQuantum توانایی ادغام مؤلفه‌های فوتونیک با عملکرد بالا در یک پلتفرم قابل تولید است. با استفاده از کوبیت‌های تک فوتونی، چیپ‌ستPsiQuantum این کوبیت‌ها را با استفاده از چیپ‌های فوتونیکی سیلیکونی دستکاری میکند که با مواد پیشرفته بهبود یافته‌اند. این مواد شامل مؤلفه‌های ابررسانا برای شناسایی فوتون به‌طور کارآمد و باریوم تیتانات (BTO) برای سوئیچینگ نوری سریع و با افت کم است. این انتخاب استراتژیک مواد که در سان‌خوزه، کالیفرنیا توسعه یافته، عملکرد با فیدلیتی بالا برای محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ را فراهم میکند. این چیپ‌ست عملکرد چشمگیری را نشان داد، از جمله فیدلیتی 99.98٪ در عملیات تک‌کوبیتی، 99.5٪ وضوح در تداخل دو فوتونی و 99.72٪ دقت در اتصالات کوانتومی چیپ به چیپ. این معیارها، دقت استثنایی در عملیات و ارتباطات را نشان می‌دهند که برای تحقق سیستم‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ ضروری هستند.
یکی از نوآوری‌های حیاتی ارائه شده در این کار، ارتباطات چیپ به چیپ کوبیت‌ها است که چالشی اساسی برای بسیاری از فناوری‌های محاسبات کوانتومی به شمار می‌رود. توانایی PsiQuantum در نمایش یک اتصال ساده و با فیدلیتی بالا بین چیپ‌ها، مسیر را برای مقیاس‌بندی سیستم‌های کوانتومی به شبکه‌های بزرگ و به هم پیوسته از کوبیت‌ها هموار میکند، که بسیاری از رویکردهای دیگر هنوز به آن نرسیده‌اند. علاوه بر این، با بهره‌گیری از فیبرهای نوری استاندارد مخابراتی برای شبکه‌سازی کوبیت‌های فوتونی، PsiQuantum از زیرساخت موجود برای اتصال کوبیت‌ها در فواصل تا ۲۵۰ متر با تلفات پایین استفاده میکند، که این مزیت برای سایر فناوری‌های محاسبات کوانتومی که به مدالیته‌های مختلف وابسته هستند، در دسترس نیست.
نوآوری دیگر این شرکت یک راه‌حل خنک‌کنندگی جدید برای پردازنده‌های کوانتومی است. این طراحی نیاز به یخچال رقیق سازی سنتی “chandelier” را که سیستم پیچیده و حجیمی برای خنک کردن پردازنده‌های کوانتومی تا دماهای بسیار پایین لازم برای محاسبات کوانتومی است، از بین می‌برد. در عوض، آنها یک سیستم خنک‌کننده مکعبی قدرتمندتر و قابل تولیدتر توسعه داده‌اند که بیشتر شبیه به رک سرورهای دیتاسنتر (datacenter server rack) است و به این ترتیب عملیاتی و مقیاس‌پذیری کلی کامپیوترهای کوانتومی را بهبود می‌بخشند. این سیستم خنک‌کننده جدید در حال حاضر در تأسیسات PsiQuantum در بریتانیا مستقر شده و به اندازه‌گیری‌های عملکرد در این مقاله کمک کرده است.
رویکرد PsiQuantum همچنین شامل تمرکز گسترده‌ای بر مقیاس‌پذیری، تولید و بهینه‌سازی عملکرد است. با همکاری با GlobalFoundries برای ساخت نیمه‌هادی، این شرکت قادر به تولید چیپ‌ها با استفاده از فرآیندهای صنعتی و مقیاس‌پذیر است که برای ساخت سیستم‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ ضروری است. دقت و قابلیت اطمینان بالای چیپ‌ها نتیجه آزمایش‌های دقیق است که PsiQuantum ماهانه میلیون‌ها ارزیابی دستگاه و نیم میلیون اندازه‌گیری انجام می‌دهد.
PsiQuantum همچنین در حال توسعه فناوری‌های نسل بعدی برای حل چالش‌های باقی‌مانده، مانند بهبود منابع فوتون، آشکارسازهای تشخیص تعداد فوتون، و اتصال چیپ به فیبر است. این شرکت همچنین در حال کار بر روی فناوری های موجبر جدید، از جمله موجبرهای نیترید سیلیکون کم تلفات، برای کاهش تلفات در انتقال فوتون است که برای کارایی و قابلیت اطمینان شبکه های کوانتومی در مقیاس بزرگ بسیار مهم است.
منابع:
[1] https://www.psiquantum.com/featured-news/omega
[2] https://www.nature.com/articles/s41586-025-08820-7
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
