رونمایی از Helios، دقیقترین رایانهی کوانتومی تجاری جهان
عنوان خبر: رونمایی از Helios، دقیقترین رایانهی کوانتومی تجاری جهان
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی، کامپیوتر کوانتومی، یون بهدامافتاده
تاریخ انتشار خبر: 5 نوامبر 2025
لینک خبر: quantinuum.com
چکیده:
شرکت Quantinuum از رایانهی کوانتومی جدید خود با نام Helios رونمایی کرده است؛ پیشرفتهترین سیستم یون-بهدامافتادهی این شرکت که گامی مهم بهسوی محاسبات کوانتومی تجاری مقاوم در برابر خطا محسوب میشود. رایانه کوانتومی Helios که بر پایه مدل H2 ساخته شده، شامل ۹۸ کیوبیت از یونهای باریم است و به فیدلیتی بیسابقهی ۹۹٫۹۹۷۵٪ برای گیت های تککیوبیتی و ۹۹٫۹۲۱٪ برای دوکیوبیتی دست یافته است که بالاترین میزان در میان سیستم های تجاری موجود است. معماری جدید QCCD آن امکان اتصال همه جانبه و مسیردهی آنی یونها را فراهم کرده و خطا و نویز را کاهش میدهد. استفاده از یونهای باریم به جای ایتربیومکنترل با نور مرئی و تشخیص خطا را ممکن کرده است. stack نرمافزاری جدید همراه با زبان Guppy (مبتنی بر پایتون ) از محاسبات ترکیبی کوانتومی–کلاسیکی آنی پشتیبانی میکند. در مرحلهی آزمایشی، شرکتهای SoftBank و JPMorgan Chase از Helios برای پژوهش در مواد و مالی استفاده کردند. Helios با استفاده از کد Iceberg خود موفق به ایجاد ۹۴ کیوبیت منطقی با فیدلیتی بالاتر از حد “سربهسر” شد و گامی کلیدی در مسیر محاسبات کوانتومی مقیاسپذیر و تصحیحشده با خطا برداشت.
شرح کامل خبر:
شرکت Quantinuum — بزرگترین مجموعهی یکپارچهی محاسبات کوانتومی جهان که از ادغام دو شرکت Honeywell Quantum Solutions و Cambridge Quantum شکل گرفته — از پیشرفتهترین رایانهی کوانتومی خود با نام Helios رونمایی کرده است. این معرفی، گامی بزرگ در مسیر دستیابی به محاسبات کوانتومی کاملاً مقاوم در برابر خطا و در سطح تجاری بهشمار میرود و هم در زمینهی سختافزار و هم نرمافزار، جهشی چشمگیر محسوب میشود.
Helios که بر پایهی سری پیشین سامانههای یون بهدامافتادهی شرکت (موسوم به H-Series) توسعه یافته، تقریباً تعداد کیوبیتها را دو برابر کرده است (از ۵۶ به ۹۸ کیوبیت فیزیکی) و به فیدلیتی بیسابقهای در عملیات خود رسیده است — ۹۹٫۹۹۷۵٪ برای گیتهای تککیوبیتی و ۹۹٫۹۲۱٪ برای گیتهای دوکیوبیتی — که آن را به دقیقترین رایانهی کوانتومی تجاری موجود تبدیل میکند. این سیستم هم از طریق فضای ابری و هم بهصورت نصب در محل (on-premise) در دسترس سازمانها، مراکز پژوهشی و دولتها قرار دارد.
در قلب Helios، یک پردازندهی کوانتومی بازطراحیشده (QPU) بر پایهی یونهای باریم قرار دارد که جایگزین یونهای ایتربیوم شدهاند. مزیت اصلی باریم در این است که میتواند با لیزرهای نور مرئی کنترل شود — که هم ارزانتر و بادوامترند و هم با فناوریهای اپتیکی صنعتی بالغتری سازگارند. علاوه بر این، باریم امکان تشخیص آنی خطاهای نشت کوانتومی در سطح اتمی را فراهم میکند و از انتشار خطاها جلوگیری میکند، که یکی از چالشهای دیرینهی سامانههای یون بهدامافتاده است.
معماری Helios شامل یک حلقهی ذخیرهسازی یونی چرخان (rotatable ion storage ring) و یک پیوند یونی شبیه چهارراه ترافیکی است که انتقال کیوبیتها را میان ناحیههای حافظه، کَش (cache) و منطق امکانپذیر میسازد. این طراحی نیاز به تبادلات سریالی کیوبیتها (serial qubit swaps) را حذف میکند، سرعت را افزایش میدهد و نویز را کاهش میدهد. معماری زیرین سیستم با نام QCCD (دستگاه کوپل شده با بار کوانتومی یا quantum charge-coupled device)، امکان اتصال همهبههمه بین کیوبیتها را فراهم میکند — برتریای قابل توجه نسبت به سامانههای ابررسانا که معمولاً تنها اتصالهای مجاور دارند.
در بخش نرمافزار، Quantinuum یک استک نرمافزاری کاملاً جدید معرفی کرده است که بر پایهی کنترل آنی میان پردازش کلاسیکی و کوانتومی بنا شده است. موتور اجرایی جدید آن از محاسبات تطبیقی و پویا پشتیبانی میکند — یعنی برنامهها میتوانند در حین اجرا بر اساس نتایج اندازهگیری تغییر کنند. این سیستم ترکیبی از پردازش کلاسیکی مبتنی بر GPU و عملیات زندهی کوانتومی است. توسعهدهندگان میتوانند با زبان جدید Guppy (مبتنی بر پایتون) برنامهنویسی کنند که با پلتفرم Nexus، شبیهساز Selene و استانداردهای QIR و NVIDIA CUDA-Q یکپارچه است. هدف این معماری نرمافزاری آن است که برنامهنویسی کوانتومی به اندازهی برنامهنویسی کلاسیکی، ماژولار و شهودی شود.
در دورهی دسترسی اولیهی دوماهه، شرکتهای SoftBank Corp. و JPMorgan Chase از Helios برای پژوهش در زمینههای مغناطیس کوانتومی و ابررسانایی در دمای بالا استفاده کردند که نشاندهندهی آمادگی Helios برای کاربردهای صنعتی و پژوهشی در مقیاس بزرگ است. بر اساس مقایسه با آزمایش Random Circuit Sampling (RCS) که گوگل در سال ۲۰۱۹ برای اثبات برتری کوانتومی خود بهکار برد، Quantinuum اعلام کرده است که فیدلیتی هلیوس آنقدر بالاست که یک ابررایانه کلاسیک برای مطابقت با عملکرد آن به انرژی معادل تمام ستارگان قابل مشاهده (≈۱۰⁴⁸ W) نیاز دارد، در حالی که هلیوس این کار را با استفاده از انرژی یک رک مرکز داده انجام داد.
از نظر مقیاسپذیری، Helios موفق به تولید ۹۴ کیوبیت منطقی درهمتنیده در یکی از بزرگترین حالتهای GHZ ثبتشده تاکنون شد. این کیوبیتهای منطقی با استفاده از کد Iceberg (منتشرشده در مجله Nature Physics)، دقتی بالاتر از نقطهی سر به سر (break-even) نشان دادند، یعنی الگوریتمها را دقیقتر از کیوبیتهای فیزیکی بدون رمزگذاری اجرا کردند. سیستم قابلیت پیکربندی منعطفی دارد که میتواند میان چگالی بالا یا فیدلیتی بالا بسته به نیاز کاربر تنظیم شود و حتی تا ۴۸ کیوبیت منطقی کاملاً تصحیحشده با نسبت رمزگذاری دوبهیک تولید کند — تراکمی که پیشتر غیرممکن تصور میشد.
Quantinuum قصد دارد در نسلهای آینده، رمزگشایی خطی آنی مبتنی بر GPU را به Helios اضافه کند تا اصلاح خطا بدون کاهش سرعت ساعت انجام شود. این شرکت، خانوادهی Helios را بهعنوان پایهی محاسبات کوانتومی آنی و مقاوم در برابر خطا میبیند که کاربردهایی گسترده در شیمی، مالی، هوش مصنوعی و علم مواد خواهد داشت و گذار از مرحلهی تحقیقاتی به برتری تجاری کوانتومی واقعی را سرعت میبخشد.
منابع:
[1] https://www.quantinuum.com/blog/introducing-helios-the-most-accurate-quantum-computer-in-the-world#
[2] https://thequantuminsider.com/2025/11/06/illuminating-helios-quantinuums-shiny-new-quantum-computer-gets-sunny-reception/
[3] https://thequantuminsider.com/2025/11/05/quantinuum-announces-commercial-launch-of-helios-a-quantum-computer-with-accuracy-to-enable-generative-quantum-ai/
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
