مروری بر سخت‌افزارهای کوانتوم و شرکت‌هایی که در سال ۲۰۲۶ تراشه‌های محاسبات کوانتومی می‌سازند

عنوان گزارش: مروری بر سخت‌افزارهای کوانتوم و شرکت‌هایی که در سال ۲۰۲۶ تراشه‌های محاسبات کوانتومی می‌سازند
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی، صنعت کوانتوم

تاریخ انتشار گزارش:5 ژوئن 2026
منبع اصلی گزارش : The Quantum Insider

چکیده:
اگر کنجکاو هستید بدانید در سال ۲۰۲۶ رقابت بر سر ساخت کامپیوتر کوانتومی به کجا رسیده، این گزارش برای شماست. ما در دو بخش مجزا، اول از همه شرکت‌های بزرگ و استارتاپ‌های فعال در این حوزه را معرفی کرده‌ایم و بعد توضیح داده‌ایم که هر کدام از روش‌های ابررسانا، یون به دام افتاده، فوتونیک، اتم خنثی و اسپین سیلیکونی چطور ساخته می‌شوند و چه مزایا و چالش‌هایی دارند.

شرح گزارش:

وضعیت سخت‌افزار محاسبات کوانتومی در سال ۲۰۲۶ همچنان با تنوع و رقابت بالایی میان روش‌های مختلف ساخت کیوبیت همراه است و هیچ رویکرد واحدی برتری قاطعی پیدا نکرده است. شرکت‌های بزرگ فعال در این حوزه در حال پیشبرد معماری‌های ابررسانا، یون‌های به دام افتاده، فوتونیک، اتم‌های خنثی، اسپین سیلیکونی و آنیل کوانتومی هستند که هر کدام مزایای فنی و چالش‌های ساخت منحصربه‌فردی دارند. این تنوع نشان‌دهنده عدم قطعیت فنی واقعی در این حوزه است، زیرا هنوز شکاف عملکردی میان رویکردها به اندازه‌ای نیست که گزینه‌های دیگر را کنار بزند. در نتیجه، چشم‌انداز سخت‌افزاری به‌طور غیرعادی رقابتی باقی مانده و شرکت‌ها شرط‌بندی‌های متفاوتی انجام می‌دهند.

در ادامه به بررسی دقیق شرکت‌هایی می‌پردازیم که امروزه در حال ساخت تراشه‌های کوانتومی هستند؛ اینکه چه محصولاتی عرضه کرده‌اند، سخت‌افزار آنها چه عملکردی دارد و چه ویژگی‌ای رویکرد آنها را متمایز می‌سازد.

شرکت‌های سازنده تراشه‌های کوانتومی

IBM: پردازنده اصلی IBM، خانواده Heron است. نسل فعلی شامل Heron r1 با ۱۳۳ کیوبیت و Heron r2/r3 با ۱۵۶ کیوبیت بوده که از کیوبیت‌های ترانسمون با فرکانس ثابت و کوپلرهای قابل تنظیم برای کاهش خطاهای کراس‌تاک استفاده می‌کند. پردازنده Nighthawk با ۱۲۰ کیوبیت روی یک شبکه مربعی، جهت‌گیری معماری بعدی را نشان می‌دهد و Condor با ۱۱۲۱ کیوبیت به عنوان یک نقطه عطف در مقیاس‌سازی، دستیابی به تعداد کیوبیت فیزیکی لازم برای محاسبات تصحیح‌شده خطا را اثبات می‌کند.

Google: پردازنده Willow گوگل، یک سیستم ابررسانا با ۱۰۵ کیوبیت است که دو دستاورد مهم داشته: در دسامبر ۲۰۲۴، برای اولین بار تصحیح خطای کوانتومی زیر آستانه را نشان داد و در اکتبر ۲۰۲۵، با استفاده از الگوریتم Quantum Echoes، برتری کوانتومی قابل تأییدی را با اجرای الگوریتم ۱۳,۰۰۰ برابر سریع‌تر از بهترین الگوریتم کلاسیک بر روی ابررایانه‌ها به دست آورد. دسترسی به Willow از طریق برنامه دسترسی تحقیقاتی مبتنی بر پیشنهاد و با مشارکت دولت بریتانیا است.

Intel: پردازنده Tunnel Falls اینتل، یک تراشه ۱۲ کیوبیتی بر پایه اسپین سیلیکونی است که از زیرساخت ساخت تراشه‌های کلاسیک اینتل استفاده می‌کند. تز اصلی اینتل، قابلیت تولید انبوه در گره‌های پیشرفته است که مسیری برای مقیاس‌سازی فراهم می‌کند که تأسیسات ساخت اختصاصی کوانتومی نمی‌توانند با آن رقابت کنند. رویکرد معماری ماژولار این شرکت، پیکربندی‌های هیبریدی با چند هسته کوانتومی را ممکن می‌سازد، هرچند تعداد کیوبیت فعلی نسبت به سایر روش‌ها در مراحل اولیه است.

Microsoft: مایکروسافت به جای کیوبیت‌های ابررسانا یا یونی، در حال توسعه کیوبیت‌های توپولوژیک بر اساس حالت‌های مایورانا است. در ژوئن ۲۰۲۶، مایکروسافت پیشرفت‌هایی در پردازنده Majorana 2 گزارش کرد که با جایگزینی آلومینیوم با سرب در لایه مواد ابررسانا، شکاف توپولوژیک را بیش از دو برابر کرده و طول عمر حالت parity را بیش از ۱۰۰۰ برابر به بیش از ۲۰ ثانیه بهبود بخشید. این نتایج نقشه راه مایکروسافت را برای دستیابی به یک کامپیوتر کوانتومی مقیاس‌پذیر تا سال ۲۰۲۹ تسریع کرد، هرچند دستگاه فعلی همچنان یک نمونه اولیه است.

Rigetti Computing:پردازنده Ankaa ریگتی از کیوبیت‌های ابررسانا با تأکید بر اجرای الگوریتم‌های ترکیبی کلاسیک-کوانتوم استفاده می‌کند. رویکرد ریگتی با مدل برنامه‌نویسی هیبریدی آن یکپارچه شده و برای مدارهای کوانتومی پارامتری و الگوریتم‌های متغیره طراحی شده است. Ankaa از طریق Amazon Braket در دسترس است و تمرکز آن بر رویکردهای هیبریدی در کوتاه مدت، آن را به سمت کاربردهای عملی پیش از سیستم‌های کاملاً تصحیح‌شده خطا سوق می‌دهد.

D-Wave: پردازنده Advantage2 دی-ویو یک آنیلر کوانتومی با بیش از ۴,۴۰۰ کیوبیت است که برای مسائل بهینه‌سازی و نمونه‌برداری طراحی شده، نه محاسبات کوانتومی جهان‌شمول. این روش نیازی به تصحیح خطای کوانتومی برای کاربردهای کوتاه مدت ندارد و در سال ۲۰۲۵، دی-ویو نتایجی در شبیه‌سازی کوانتومی نشان داد که برای کلاس‌های خاصی از مسائل، از روش‌های کلاسیک فراتر می‌رود.

IQM: این شرکت پردازنده‌های ابررسانای Garnet را با ۲۰ کیوبیت و فیدلیتی میانه ۹۹.۵٪ برای گیت‌های دو کیوبیتی توسعه می‌دهد که برای مقیاس تا ۱۵۰ کیوبیت طراحی شده است. در نوامبر ۲۰۲۵، خط محصول Halocene را راه‌اندازی کرد؛ یک سیستم حضوری ماژولار و باز با ۱۵۰ کیوبیت که از الگوریتم‌های NISQ و تا پنج کیوبیت منطقی پشتیبانی می‌کند و هدف آن دسترسی تجاری تا پایان ۲۰۲۶ است. IQM همچنین توپولوژی Star را معرفی کرده که اتصال همه-به-همه را از طریق یک رزوناتور مرکزی پیاده‌سازی می‌کند.

Quantinuum: سری H کوانتینیوم (یون‌های به دام افتاده) فیدلیتی گیت بالایی دارد (بیش از ۹۹.۹٪ برای گیت تک کیوبیتی و بیش از ۹۹.۵٪ برای دو کیوبیتی). سیستم H2 با ۵۶ کیوبیت ایتربیوم با اتصال همه-به-همه، به حجم کوانتومی ۲ به توان ۲۵ (۳۳,۵۵۴,۴۳۲) دست یافت. سیستم نسل بعدی Helios با ۹۸ کیوبیت باریم و معماری QCCD، قابلیت کنترل یون را با حمل فیزیکی یون‌ها بهبود می‌بخشد.

Atom Computing: پلتفرم اتم خنثی Atom Computing در سیستم AC1000 به بیش از ۱,۲۰۰ کیوبیت فیزیکی با استفاده از برهمکنش‌های محصورسازی ریدبرگ مقیاس می‌یابد. در ژانویه ۲۰۲۵، این شرکت با مایکروسافت برنامه ساخت سیستم Magne با تقریباً ۵۰ کیوبیت منطقی را اعلام کرد. نسل بعدی این سیستم بیش از ۱۰,۰۰۰ کیوبیت فیزیکی را هدف گرفته که به گفته Atom Computing منجر به بیش از ۱۰۰ کیوبیت منطقی می‌شود و اتم‌های خنثی را در میان مسیرهای قابل اعتمادتر به عملیات مقاوم به خطا قرار می‌دهد.

Pasqal:پاسکال پردازنده‌های اتم خنثی Orion را با کنترل ۲۰۰ کیوبیت برنامه‌پذیر توسعه می‌دهد. در سال ۲۰۲۶، پاسکال نتایج برتری کوانتومی در شبیه‌سازی مواد با استفاده از ۲۵۶ کیوبیت را منتشر کرد. همچنین در می ۲۰۲۶، برای اولین بار نشان داد که کیوبیت‌های منطقی از کیوبیت‌های فیزیکی در حل معادلات دیفرانسیل بر روی سخت‌افزار واقعی بهتر عمل می‌کنند. نقشه راه این شرکت، هدف ۲۰۰+ کیوبیت منطقی را تا سال ۲۰۲۹ تعیین کرده و برنامه عرضه اولیه عمومی از طریق ادغام SPAC را اعلام کرده است.

Infleqtion: اینفلیکشن پلتفرم اتم خنثی Sqale را توسعه می‌دهد. در دسامبر ۲۰۲۵، این شرکت تنها سیستم عملیاتی ۱۰۰ کیوبیت فیزیکی بریتانیا را در مرکز ملی محاسبات کوانتومی تحویل داد. اینفلیکشن به ۱۲ کیوبیت منطقی با تشخیص خطا و تصحیح تلفات دست یافته و فیدلیتی گیت دو کیوبیتی ۹۹.۷۳٪ آن در میان بالاترین معیارها در سخت‌افزار اتم خنثی است. نقشه راه این شرکت ۳۰ کیوبیت منطقی در ۲۰۲۶ و ۱,۰۰۰ کیوبیت منطقی تا ۲۰۳۰ را هدف قرار داده است. اینفلیکشن اولین شرکت سهامی عام فناوری اتم خنثی است.

QuEra Computing: پردازنده Aquila کوئرا با ۲۵۶ کیوبیت اتم خنثی روبیدیم، اولین سیستم اتم خنثی قابل دسترسی از طریق ابر عمومی (Amazon Braket) است. Aquila از فناوری FPQA برای پیکربندی مجدد انعطاف‌پذیر کیوبیت‌ها استفاده می‌کند. در سال ۲۰۲۵، شرکای آکادمیک کوئرا مقالاتی در نیچر منتشر کردند که معماری‌های مقاوم به خطا با ۹۶ کیوبیت منطقی را نشان می‌داد. نقشه راه کوئرا هدف ۳۰ کیوبیت منطقی از ۳,۰۰۰+ کیوبیت فیزیکی در ۲۰۲۵ و ۱۰۰ کیوبیت منطقی از ۱۰,۰۰۰+ کیوبیت فیزیکی در ۲۰۲۶ را تعیین کرده است.

Xanadu: پردازنده Borealis زانادو یک سیستم فوتونیک با ۲۱۶ کیوبیت است که در سال ۲۰۲۲ برتری کوانتومی را در نمونه‌برداری بوزونی گاوسی نشان داد. در ژانویه ۲۰۲۵، زانادو از Aurora رونمایی کرد؛ یک کامپیوتر کوانتومی فوتونیک جهان‌شمول ۱۲ کیوبیتی متشکل از چهار قفسه سرور ماژولار که اولین سیستم فوتونیک با قابلیت رمزگشایی تصحیح خطای آنی است. زانادو اعلام کرده که از طریق ادغام SPAC با ارزش بازار تقریبی ۳.۶ میلیارد دلار عمومی خواهد شد. عملکرد در دمای اتاق، سیستم‌های فوتونیک را برای شبکه‌سازی کوانتومی مناسب می‌کند.

IonQ: این شرکت چندین پلتفرم یون به دام افتاده را اداره می‌کند. سیستم Forte Enterprise با یون‌های ایتربیوم و کنترل لیزری AOD به ۳۶ کیوبیت الگوریتمی در ۲۰۲۴ رسید. در اکتبر ۲۰۲۵، IonQ با استفاده از فناوری EQC (که از تراشه‌های نیمه‌هادی استاندارد استفاده می‌کند) به فیدلیتی گیت دو کیوبیتی ۹۹.۹۹٪ دست یافت. در ژانویه ۲۰۲۶، IonQ توافق برای خرید SkyWater Technology (بزرگترین کارخانه نیمه‌هادی مستقر در آمریکا) به ارزش ۱.۸ میلیارد دلار را اعلام کرد تا یک پلتفرم کوانتومی یکپارچه عمودی ایجاد کند.

PsiQuantum: چیپست فوتونیک Omega سایکوانتوم که در فوریه ۲۰۲۵ معرفی شد، بر روی ویفرهای فوتونیک سیلیکونی GlobalFoundries ساخته می‌شود و عملکردهایی مانند فیدلیتی آماده‌سازی و اندازه‌گیری ۹۹.۹۸٪ و فیدلیتی تداخل فوتون دوگانه ۹۹.۵٪ را گزارش کرده است. معماری فوتونیک سایکوانتوم نیاز به یخچال‌های رقیق‌سازی را حذف کرده و از خنک‌کننده‌های سبک مرکز داده استفاده می‌کند. این شرکت ۱ میلیارد دلار در سری E و در مجموع بیش از ۲.۳ میلیارد دلار بودجه جذب کرده و ساخت تأسیساتی را در ایلینوی آغاز کرده است.

روش‌های ساخت تراشه‌های کوانتومی

روش‌های ساخت تراشه‌های کوانتومی در سال ۲۰۲۶ به طور قابل توجهی بر اساس نوع معماری کیوبیت متفاوت است و این تفاوت‌ها پیامدهای مستقیمی برای سرعت مقیاس‌پذیری تولید دارند. در رویکرد کیوبیت‌های ابررسانا، ساخت‌و‌ساز در کارخانه یا همان فاندری‌های نیمه‌هادی با استفاده از فرآیندهای سازگار با CMOS انجام می‌شود، اما محدودیت اصلی در مرحله آزمایش است؛ زیرا هر تراشه باید پیش از استفاده در یخچال‌های رقیق‌سازی تأیید شود که این امر گلوگاهی ایجاد می‌کند که تولید انبوه به سادگی نمی‌تواند آن را حل کند.

در مقابل، سیستم‌های یون‌های به دام افتاده از آرایه‌های الکترودی مهندسی شده با استفاده از ریزساخت (micromachining) ساخته می‌شوند که تحمل ابعادی و بازدهی به مراتب پایین‌تری نسبت به فاندری‌های نیمه‌هادی دارد. مزیت عملیاتی این سیستم‌ها، کارکرد در محفظه‌های خلأ با دمای اتاق است که هزینه یخچال‌های رقیق‌سازی را حذف می‌کند. فناوری Electronic Qubit Control (EQC) که توسط Oxford Ionics و سپس IonQ توسعه یافت، رویکردی امیدوارکننده برای ساخت تله‌های یونی در مقیاس نیمه‌هادی با استفاده از تراشه‌های استاندارد و سیگنال‌های الکترونیکی به جای لیزرها ارائه می‌دهد.

در مقابل، تراشه‌های کوانتومی فوتونیک، سازگارترین روش با تولید انبوه هستند و از فاندری‌های بلوغ‌یافته فوتونیک سیلیکونی استفاده می‌کنند. مشارکت PsiQuantum با GlobalFoundries و استفاده Xanadu از ساخت مدارهای مجتمع فوتونیک استاندارد، گواه این سازگاری است. چالش‌های این روش متفاوت است؛ منابع تک فوتون و آشکارسازها به قطعات تخصصی نیاز دارند و حافظه کوانتومی هنوز یک مسئله پژوهشی فعال محسوب می‌شود.

سیستم‌های اتم خنثی اساساً شامل ساخت تراشه سنتی نیستند؛ شرکت‌هایی مانند Atom Computing و QuEra سیستم‌های لیزری دقیق و آرایه‌های انبرک نوری (optica tweezer) می‌سازند. تخصص ساخت در این روش بر اپتیک دقیق و مهندسی لیزر متمرکز است که به تعداد کیوبیت اجازه می‌دهد بدون نیاز به کوچک‌سازی در سطح تراشه مقیاس پیدا کند.

در نهایت، کیوبیت‌های اسپین سیلیکونی که رویکرد اینتل با پردازنده Tunnel Falls است، از همان زیرساخت ساخت سیلیکون تراشه‌های کلاسیک استفاده می‌کنند. اطلاعات کوانتومی در حالات اسپین الکترون در نقاط کوانتومی سیلیکونی رمزگذاری می‌شود. مسیر ساخت برای مقیاس‌سازی بالقوه در دسترس‌ترین روش است، اگرچه این فناوری نسبت به سایر روش‌ها در مراحل اولیه‌تری قرار دارد.

نکته مهم

نبود یک روش غالب و برنده قاطع در سال ۲۰۲۶ نشان‌دهنده عدم قطعیت واقعی در این حوزه است، نه تأخیر در پیشرفت. هر یک از روش‌های اصلی دارای نقاط قوت و ضعف ذاتی هستند:

کیوبیت‌های ابررسانا به تعداد کیوبیت بالاتری مقیاس می‌شوند اما به زیرساخت کرایوژنیک گرانقیمت نیاز دارند. یون‌های به دام افتاده فیدلیتی گیت برتری ارائه می‌دهند اما با مقیاس‌پذیری کندتر. اتم‌های خنثی به تعداد کیوبیت بالا با اتصال پذیری انعطاف‌پذیر دست می‌یابند. سیستم‌های فوتونیک در دمای اتاق کار می‌کنند اما با چالش تلفات فوتون و حافظه مواجهند. کیوبیت‌های اسپین سیلیکونی سازگاری با تولید انبوه را در ازای بلوغ فنی کمتر فراهم می‌کنند.

وجود چندین استراتژی سخت‌افزاری قابل قبول، پیچیدگی‌هایی را برای سرمایه‌گذاران و شرکت‌های پذیرنده ایجاد می‌کند. محاسبات کلاسیک نیز دوره مشابهی از آزمایش را پیش از تثبیت در اطراف تعداد کمی معماری پشت سر گذاشت. Carl Dukatz از Accenture اشاره می‌کند که تاریخ نشان می‌دهد به دلیل صرفه‌جویی مقیاس، در نهایت یک روش به عنوان روش ترجیحی انتخاب می‌شود. با این حال، همه بر سر زمان یا وقوع این تثبیت توافق ندارند. Michael Biercuk از Q-CTRL معتقد است هر روشی نقاط قوت و ضعف خود را دارد و شرکت او روش خاصی را ترجیح نمی‌دهد. برنامه‌های دولتی مانند ابتکار ملی کوانتوم آمریکا و EU Quantum Flagship اتحادیه اروپا به تأمین بودجه توسعه سخت‌افزار در چندین روش ادامه می‌دهند و عملاً از تنوع در این حوزه حمایت می‌کنند نه همگرایی حول یک روش واحد.

محتمل‌ترین سناریوی کوتاه مدت، چشم‌اندازی ناهمگن (هیبرید) است: سیستم‌های ابررسانا در مراکز داده تخصصی کوانتومی، یون‌های به دام افتاده برای کاربردهای تصحیح‌شده خطا که به فیدلیتی بالا نیاز دارند، سیستم‌های فوتونیک برای شبکه‌های کوانتومی توزیع‌شده، و اتم‌های خنثی برای شبیه‌سازی و بهینه‌سازی. این که آیا در نهایت یکی از این روش‌ها به معماری غالب مانند x86 در محاسبات کلاسیک تبدیل خواهد شد یا نه را هیچ کس در این حوزه با اطمینان نمی‌تواند پاسخ دهد. این وضعیت یا نشانه این است که محاسبات کوانتومی هنوز در مراحل اولیه خود است، یا اینکه این حوزه جذاب‌تر از چیزی است که محاسبات کلاسیک تاکنون بوده است.

منابع:

[1] https://thequantuminsider.com/2026/06/05/how-many-quantum-chip-companies-are-there/

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