افزایش مقیاس پردازنده کوانتومی سیلیکونی شرکت SQC بدون کاهش در فیدلیتی

عنوان خبر: افزایش مقیاس پردازنده کوانتومی سیلیکونی شرکت SQC بدون کاهش در فیدلیتی
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی، پردازنده کانتومی، کیوبیت سیلیکونی

تاریخ انتشار خبر:9 دسامبر 2025
لینک خبر: sqc.com

چکیده:
شرکت Silicon Quantum Computing (SQC) در Nature از نمایش یک پردازنده‌ی کوانتومی سیلیکونی چندکیوبیتی و چند-رجیستری خبر داده است که عملکرد آن با افزایش مقیاس سیستم بهبود می‌یابد و این فرض رایج را که اضافه کردن کیوبیت‌ها کیفیت را کاهش می‌دهد، به چالش می‌کشد. این پردازنده به فیدلیتی کیوبیت تا ۹۹٫۹۹٪ دست یافته و به‌طور قابل‌توجهی نشان داده است که با افزایش تعداد کیوبیت‌ها، کیفیت آن‌ها نیز بالاتر می‌رود؛ نقطه‌عطفی کلیدی برای تحقق #محاسبات_کوانتومی مقاوم در برابر خطا و در مقیاس بزرگ. این نتایج قدرت رویکرد مبتنی بر سیلیکون SQC را برجسته می‌کند؛ رویکردی که از دهه‌ها تحقیق‌وتوسعه در صنعت نیمه‌هادی و فرایندهای ساخت با دقت بسیار بالا بهره می‌برد. SQC به طور منحصر به فرد تراشه‌های کوانتومی خود را با استفاده از قرارگیری دقیق اتمی اتم‌های فسفر در سیلیکون تولید می‌کند و امکان خلوص و کنترل استثنایی مواد را فراهم می‌کند. عملکرد موفق این سیستم در چندین رجیستر کوانتومی نشان‌دهنده‌ی مسیر روشنی به‌سوی سامانه‌هایی با میلیون‌ها کیوبیت است. این پیشرفت علمی هم‌زمان با افزایش شتاب تجاری شرکت حاصل شده است. شرکت SQC به مرحله B طرح سنجش کوانتومی DARPA رسیده است، مزایای یادگیری ماشین کوانتومی را در دنیای واقعی برای کاربردهای مخابراتی نشان داده و یک سیستم کوانتومی قابل نصب در رک را به وزارت دفاع استرالیا تحویل داده است. مجموع این تحولات، SQC را به‌عنوان یکی از گزینه‌های پیشرو در#محاسبات_کوانتومی_سیلیکونیِ مقیاس‌پذیر و دارای توجیه تجاری مطرح می‌کند.

شرح کامل خبر:

شرکت Silicon Quantum Computing (SQC) در مقاله‌ای که در Nature منتشر شده است، از نمایش یک پردازنده‌ی کوانتومی سیلیکونی چندکیوبیتی و چند-رجیستری خبر داده که عملکرد آن با افزایش مقیاس سیستم بهبود می‌یابد. این نتیجه مستقیماً یکی از چالش‌های اساسی محاسبات کوانتومی را به چالش می‌کشد: مبادله‌ی شناخته‌شده میان افزایش تعداد کیوبیت‌ها و کاهش کیفیت آن‌ها. در اغلب پلتفرم‌های کوانتومی، افزودن کیوبیت‌ها باعث افزایش نویز، تداخل متقابل و ناهمگنی‌های ساخت می‌شود و در نتیجه فیدلیتی (fidelity) کاهش می‌یابد. معماری SQC روندی معکوس را نشان می‌دهد، به‌طوری که فیدلیتی کیوبیت‌ها تا ۹۹٫۹۹٪ افزایش یافته و با بزرگ‌تر شدن سیستم حتی بهبود پیدا می‌کند؛ موضوعی که یک پیش‌نیاز کلیدی برای محاسبات کوانتومی مقیاس‌پذیر و مقاوم در برابر خطا به شمار می‌رود.

این دستاورد بر پایه‌ی تعهد بلندمدت SQC به پلتفرم مبتنی بر سیلیکون شکل گرفته است؛ پلتفرمی که به‌طور گسترده به‌عنوان مقیاس‌پذیرترین مسیر برای دستیابی به محاسبات کوانتومی تجاری شناخته می‌شود. سیلیکون پایه صنعت نیمه‌هادی کلاسیک است و از دهه‌ها توسعه، سرمایه‌گذاری‌های چند تریلیون دلاری و دانش بی‌نظیر در زمینه‌ی ساخت، خلوص ویفر و کنترل فرایند بهره می‌برد. SQC از این میراث صنعتی استفاده می‌کند تا قابلیت‌های کوانتومی را مستقیماً در سیلیکون پیاده‌سازی کند، نه با تکیه بر مواد یا معماری‌های خاصی که مقیاس‌پذیری دشوارتری دارند.

یکی از ویژگی‌های متمایز رویکرد SQC، فرایند ساخت با دقت اتمی آن است. این شرکت تنها شرکت خصوصی فعال در حوزه‌ی محاسبات کوانتومی است که خود اقدام به ساخت واحدهای پردازش کوانتومی (QPU) می‌کند. فرایند اختصاصی SQC که طی بیش از ۲۵ سال توسعه یافته، امکان جای‌گذاری اتم‌های فسفر را درون ویفرهای سیلیکونی بسیار خالص با دقتی در حدود ۰٫۱۳ نانومتر (در مقیاس اتمی) فراهم می‌کند. چنین دقتی برای کنترل یکنواختی کیوبیت‌ها، کوپلینگ میان آن‌ها و حفظ همدوسی با افزایش مقیاس سیستم حیاتی است.

فراتر از حوزه‌ی ساخت، SQC پیش از این دقت‌ پیشرو در جهان را در الگوریتم‌های کوانتومی بنچمارک، از جمله الگوریتم گروور، به نمایش گذاشته بود. نتیجه‌ی جدید منتشرشده در Nature این عملکرد بالا را به چندین رجیستر کوانتومی گسترش می‌دهد. قابلیت چند-رجیستری از این جهت اهمیت دارد که رایانه‌های کوانتومی مقاوم در برابر خطا در آینده به معماری‌های ماژولار نیاز خواهند داشت که بتوانند فراتر از یک آرایه‌ی محدود از کیوبیت‌ها مقیاس پیدا کنند. به گفته‌ی SQC، این نتایج مسیر روشنی به‌سوی پردازنده‌هایی با میلیون‌ها کیوبیت ترسیم می‌کند.

این پیشرفت علمی هم‌زمان با رشد شتاب تجاری و راهبردی شرکت حاصل شده است. SQC به مرحله‌ی B ابتکار ارزیابی کوانتومی DARPA راه یافته که نشان‌دهنده‌ی اعتماد جامعه‌ی پژوهشی دفاعی آمریکا به مقیاس‌پذیری و عملکرد این فناوری است. علاوه بر این، استقرارهای اولیه‌ی این فناوری تأثیر عملی خود را نیز نشان داده‌اند: شرکت Telstra از کاهش چشمگیر زمان آموزش مدل‌ها با استفاده از سامانه‌های یادگیری ماشین کوانتومی SQC گزارش داده و سازمان دفاعی استرالیا نیز یک سیستم SQC نصب شده روی رک را برای استقرار در مرکز داده خود خریداری کرده است.

منابع:

[1] https://www.sqc.com.au/news/sqc-establishes-leadership-in-silicon-modality

[2] https://thequantuminsider.com/2025/12/17/sqc-study-shows-silicon-based-quantum-processor-can-scale-without-loss-of-fidelity/

[3] https://www.nature.com/articles/s41586-025-09827-w

دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.