معرفی تراشه کوانتومی فوتونیکی جدید چین که نویدبخش افزایش ۱۰۰۰ برابری در انجام وظایف محاسباتی پیچیده است
عنوان خبر: معرفی تراشه کوانتومی فوتونیکی جدید چین که نویدبخش افزایش ۱۰۰۰ برابری در انجام وظایف محاسباتی پیچیده است
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی نوری، فوتونیک کوانتومی
تاریخ انتشار خبر: 13 نوامبر 2025
لینک خبر: scmp.com
چکیده:
بنابر گزارش اخیر the South China Morning Post، چین با توسعهٔ تراشهٔ فوتونیکی کوانتومی که میتواند سرعت حل مسائل پیچیده را بیش از هزار برابر افزایش دهد یک جهش بزرگ در حوزهٔ محاسبات کوانتومی به دست آورده است. این تراشه بهصورت مشترک توسط مرکز فوتونیک CHIPX وابسته به دانشگاه شانگهای جیائو تانگ و استارتآپ Turing Quantum توسعه یافته و در کنفرانس جهانی اینترنت ووجن ۲۰۲۵ ، از میان ۴۰۰ نامزد جهانی، موفق به کسب جایزهٔ فناوری پیشرو شد. تراشه بیش از ۱۰۰۰ قطعه نوری را روی یک ویفر لیتیوم نیوبات با فیلم نازک 6 اینچی یکپارچه کرده و امکان ایجاد سیستمهای ترکیبی کوانتومی–کلاسیک را برای کاربردهایی مانند مراکز داده هوش مصنوعی، هوافضا، زیستپزشکی و حوزهٔ مالی فراهم میکند. نوآوریهای کلیدی آن شامل پکیجینگ مشترک فوتونیک و الکترونیک، یکپارچهسازی در سطح تراشه و تولید انبوه در مقیاس ویفر است که محاسبات کوانتومی نوری را برای اولین بار به سطح صنعتی رسانده است. این معماری بسیار مقیاسپذیر است و از سیستمهای آینده تا یک میلیون کیوبیت پشتیبانی میکند و چرخههای طراحی را از شش ماه به دو هفته به طور چشمگیری کوتاه میکند. این پیشرفت، چین را در جایگاه رقابتی در چشمانداز فناوری کوانتومی فوتونیکی جهانی قرار میدهد.
شرح کامل خبر:
چین یک تراشهٔ کوانتومی فوتونیکی جدید معرفی کرده که بنا بر ادعای خود میتواند برخی محاسبات پیچیده را بیش از هزار برابر سریعتر انجام دهد؛ پیشرفتی که رسانههای چینی آن را یکی از مهمترین جهشهای کشور در فناوریهای نسل آینده توصیف کردهاند. طبق گزارش South China Morning Post، این تراشه توسط مؤسسهٔ تحقیقاتی فوتونیک CHIPX در ووشی که زیرمجموعهٔ دانشگاه جیائو تانگ شانگهای است و استارتاپ Turing Quantum در شانگهای به رهبری فیزیکدان جین شیانمین توسعه یافته.
این تراشه همچنین در فهرست ۱۷ فناوری برتر معرفیشده در اجلاس جهانی اینترنت ۲۰۲۵ در ووژن قرار گرفت؛ رویدادی که چین معمولاً از آن برای نمایش اولویتهای ملی در هوش مصنوعی، فناوری کوانتومی و زیرساخت دیجیتال استفاده میکند. این تراشه بیش از هزار مؤلفهٔ نوری را روی یک ویفر ۶ اینچی از نایوبات لیتیوم لایهنازک مجتمع کرده و پژوهشگران این سطح از یکپارچهسازی فوتونی را در کلاس جهانی توصیف کردهاند.
تراشههای کوانتومی فوتونیکی با استفاده از فوتونها به جای الکترونها پردازش انجام میدهند و به دلیل پهنای باند بسیار بالا، مصرف انرژی کم و امکان پردازش موازی با استفاده از درجات آزادی مختلف نور مانند طولموج، فاز و قطبش، مزایای چشمگیری دارند. بر اساس گفتهٔ توسعهدهندگان، این پلتفرم چند پیشرفت مهم را محقق کرده است؛ از جمله پکیجسازی مشترک فوتونیک و الکترونیک، یکپارچگی کامل زنجیرهٔ تولید از طراحی تا ساخت و بستهبندی و آزمایش سیستم، و کوتاه شدن چشمگیر چرخههای طراحی که زمان لازم برای هر تکرار را از شش ماه به حدود دو هفته کاهش میدهد. چنین توانمندیهایی حتی در میان شرکتهای پیشروی جهانی در فوتونیک هم کمتر دیده میشود و نشان میدهد چین در حال شکلدهی به یک زنجیرهٔ تأمین بومی پیشرفته برای سختافزارهای فوتونیکی است.
بخش مهمی از این پیشرفت مربوط به راهاندازی نخستین خط تولید آزمایشی برای ویفرهای فوتونیکی لیتیوم نیوبات فیلم نازک ۶ اینچی در چین است که در ماه ژوئن آغاز به کار کرد. لیتیوم نیوبات به دلیل تلفات بسیار کم و سرعت بالای خود یکی از پرآتیهترین مواد برای مدولاسیون نوری محسوب میشود، اما گسترش تولید صنعتی آن در جهان همچنان دشوار بوده است. این خط جدید میتواند سالانه حدود ۱۲ هزار ویفر تولید کند که هر کدام رویهمرفته حدود ۳۵۰ تراشه میدهند. این ظرفیت هرچند در مقایسه با کارخانههای بالغ نیمههادی کوچک است، اما در حوزهٔ فوتونیک یک نقطهٔ شروع صنعتی مهم به شمار میآید و یکی از نخستین تلاشهای سازمانیافته در جهان برای صنعتیسازی فوتونیک نایوبات لیتیوم لایهنازک است.
براساس گزارش رسانههای چینی، نمونههای اولیهٔ این تراشه هماکنون در حوزههایی مانند هوافضا، زیستپزشکی، مدلسازی مالی، کشف مواد، شبیهسازی مولکولی و بهینهسازیهای بزرگمقیاس آزمایش میشوند؛ کاربردهایی که در آنها پردازش فوتونیکی میتواند نسبت به پردازش کلاسیک مزایای واقعی داشته باشد. این پروژه با راهبرد گستردهتر چین برای کاهش وابستگی به فناوریهای خارجی در محاسبات پیشرفته همسو است—بهویژه در شرایطی که این کشور تحت محدودیتهای نیمههادی آمریکا قرار دارد. به گفتهٔ توسعهدهندگان، این تراشه گامی در جهت ایجاد معماریهای ترکیبی کلاسیک–کوانتومی است و میتواند ابزار ارزشمندی در دورهٔ گذار تا رسیدن به سامانههای کوانتومی کاملاً فراگیر در آینده باشد.
این اعلام در زمانی صورت میگیرد که رقابت جهانی در محاسبات فوتونیکی شدت گرفته است. اوایل سال ۲۰۲۵، شرکت PsiQuantum مستقر در آمریکا اعلام کرد که قصد دارد دستگاههای کوانتومی فوتونیکی خود را روی ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری تولید کند—همان اندازهای که در پیشرفتهترین کارخانههای نیمههادی استفاده میشود. اروپا نیز در حال گسترش سرمایهگذاری در فوتونیک سیلیکونی، لیتیوم نیوبات و منابع مجتمع نوری کوانتومی در قالب برنامههای بلندمدت فناوری کوانتومی خود است. توانمندی چین در یکپارچهسازی طراحی، ساخت، بستهبندی و آزمون سیستم در یک اکوسیستم واحد، پایهٔ محکمی برای سریعتر شدن چرخههای توسعه و کاهش هزینههای تولید فراهم میکند و این کشور را در رقابت نوظهور فوتونیک تقویت خواهد کرد.
با وجود این پیشرفتها، ابهامات مهمی باقی مانده است. ادعای سرعت هزاربرابری نسبت به پردازندههای گرافیکی انویدیا تنها برای کلاسهای خاصی از وظایف سازگار با فوتونیک صدق میکند و به هیچوجه به معنای برتری در رایانش همهمنظوره نیست. جزئیاتی همچون پایداری بلندمدت، رفتار حرارتی، نرخ خطا، یکنواختی ساخت و عملکرد تحت بارهای واقعی صنعتی هنوز منتشر نشده است.
تراشههای فوتونیکی به شدت نسبت به نقصهای ساخت و تغییرات دمایی حساساند و مقیاسپذیری آنها به سمت سامانههای بسیار بزرگتر—مانند معماریهای فوتونیکی با مقیاس میلیونکیوبیتی—نیازمند تلاش مهندسی قابل توجهی است. در نتیجه، با وجود آنکه این تراشه گامی مهم به سوی محاسبات فوتونیکی صنعتی به شمار میرود، میزان قابلیت اتکا و کارایی آن در شرایط عملی گسترده همچنان پرسشی باز است.
منابع:
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
