شکسته شدن رکورد جهانی عملکرد تراشه کوانتومی توسط Oxford Ionics

خلاصه خبر:

شرکت Oxford Ionics به دستاوردی مهم در ساخت تراشه کوانتومی دست یافته و توانسته عملکردی دو برابر بهتر از رکوردهای قبلی را بدون نیاز به اصلاح خطا ارائه کند. این تراشه می‌تواند در مقیاس گسترده در کارخانه‌های ساخت نیمه‌هادی استاندارد در قالب یک تراشه سیلیکونی مجتمع تولید شود. این روش از سیستم کنترل کیوبیت الکترونیکی استفاده می‌کند و نیاز به استفاده از لیزر برای کنترل کیوبیت‌ها را حذف می‌کند. شاخص‌های عملکرد این تراشه چشمگیر هستند: فیدلیتی دو کیوبیت 99.97% و عملیات تک کیوبیت با فیدلیتی 99.9992%. این بهبود عملکرد اجازه می‌دهد تا کامپیوترهای کوانتومی قدرتمندی با کیوبیت‌های بسیار کمتر ساخته شوند. شرکت Oxford Ionics اکنون بر ساخت تراشه قابل توسعه تا 256 کیوبیت و تجاری‌سازی فناوری آن متمرکز شده است که نشان دهنده گامی مهم به سوی استفاده عملی و گسترده از محاسبات کوانتومی است.

توضیحات تکمیلی:

شرکت Oxford Ionics اعلام کرده است که در زمینه محاسبات کوانتومی به دستاوردی مهم دست یافته است و قوی‌ترین تراشه کوانتومی جهان را به نمایش گذاشته است که قادر است در بزرگ‌ترین کارخانه‌های ساخت نیمه‌رساناهای استاندارد تولید شود. این پیشرفت نقطه عطف مهم در این حوزه به شماره می‌آید، زیرا تراشه‌های Oxford Ionics بیش از دو برابر عملکرد رکوردهای قبلی را بدون استفاده از تکنیک‌های تصحیح خطا ارائه می‌دهند. توان‌پذیری و عملکرد پیشرفته این تراشه‌ها، انجام محاسبات کوانتومی تجاری را نزدیک‌تر کرده است.

ساخت کامپیوترهای کوانتومی پایدار و با عملکرد بالا، چالشی بزرگ است که نیازمند ایجاد کیوبیت‌ها و مکانیزم‌های کنترل کنترل‌پذیر است. فناوری یون‌های به دام افتاده (Trapped Ions)  تنها فناوری‌ بوده که  تا به حال عملکرد لازم برای ساخت یک کامپیوتر کوانتومی مفید را نشان داده است. با این حال، تا کنون، مقیاس بندی یون های به دام افتاده دشوار بوده است، زیرا آنها معمولاً توسط لیزر کنترل می شوند. Oxford Ionics با سیستم کنترل کیوبیت الکترونیکی خود، این مانع را رفع کرده و سیستم کنترل را به طور مستقیم درون یک تراشه سیلیکونی جا کرده است. این امکان تولید انبوه با استفاده از امکانات و فرآیندهای تولید نیمه‌رساناهای استاندارد را فراهم می‌آورد.

Oxford Ionics رکوردهای جدیدی در عملکرد گیت‌های دو کیوبیتی و تک کیوبیتی ثبت کرده است و به ترتیب فیدلیتی های 99.97% و 99.9992% را بدون استفاده از تصحیح خطا، با استفاده از ده برابر کیوبیت‌های کمتر از رکوردهای قبلی به دست آورده است. این عملکرد بهبود یافته به این معناست که کامپیوترهای کوانتومی قدرتمندتر را می‌توان با کیوبیت‌های کمتری ساخت و برنامه‌های تجاری ارزشمندی را بدون نیاز به تکنیک‌های پیچیده و پرهزینه تصحیح خطا به کار گرفت. هدف بعدی شرکت ساخت یک تراشه مقیاس‌پذیر 256 کیوبیتی است که می‌تواند در خطوط تولید نیمه‌رساناهای موجود ساخته شود.

دکتر مایکل کاتبرت، مدیر مرکز محاسبات کوانتومی ملی بریتانیا، Oxford Ionics را به خاطر دستاوردهای آن تحسین کرده و گفته است که نتایج جدید، گامی مهم به جلو در محاسبات کوانتومی با استفاده از فناوری یون‌های به دام افتاده را نشان می‌دهد و مقیاس‌پذیری این فناوری را تأیید می‌کند. وی بر این نکته تأکید کرده که نتایج برتر گیت‌های تک و دو کیوبیتی، امکان تصحیح خطا را با کمترین هزینه جانبی ممکن می‌سازد و این عملکرد، زیرساخت‌های مورد نیاز برای ارائه معماری اختصاصی Oxford Ionics به مرکز محاسبات کوانتومی ملی را به‌عنوان بخشی از تأمین تجهیزات آزمایشگاه کوانتومی ما فراهم می‌آورد.
 

دکتر کریس بالانس، بنیان‌گذار و مدیرعامل Oxford Ionics، به پتانسیل تحول‌آفرین محاسبات کوانتومی در صنایع مختلف، از جمله مدل‌سازی مالی، تحقیقات پزشکی و انرژی‌های تجدیدپذیر، اشاره کرد. او تأکید کرد که صنعت برای مدت طولانی بر این باور بوده است که داشتن صدها کیوبیت با دقت بالا، محاسبات کوانتومی با ارزش تجاری را امکان‌پذیر خواهد ساخت. با نتایج اخیر، Oxford Ionics ثابت کرده است که این عصر جدید می‌تواند زودتر از آنچه که انتظار می‌رفت، تحقق یابد و این کار با چندصد کیوبیت روی یک تراشه به اندازه ناخن قابل انجام است. دکتر تام هارتی، بنیان‌گذار و مدیر فناوری Oxford Ionics، افزود که تمرکز تیم بر روی حل چالش‌های بزرگ، به این دستاورد مهم منجر شده و شرکت را برای تجاری‌سازی فناوری و ارائه محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ آماده کرده است.

Oxford Ionics که در سال 2019 توسط دکتر تام هارتی و دکتر کریس بالانس تأسیس شده است، با رویکرد نوآورانه خود به سرعت در زمینه محاسبات کوانتومی پیشرفت کرده است. این شرکت با تیمی متشکل از 55 کارشناس جهانی و بودجه‌ای قابل توجه، برای رشد و تأثیرگذاری بیشتر آماده است. همکاری‌های این شرکت با Infineon Technologies AG و قرارداد اخیر آن برای تولید یک کامپیوتر کوانتومی کامل برای مرکز محاسبات کوانتومی ملی بریتانیا، نقش پیشرو آن را در صنعت به خوبی نمایان می‌سازد. دستاوردهای اخیر Oxford Ionics نشان می‌دهد که عصر محاسبات کوانتومی کاربردی و تجاری به زودی فرا می‌رسد و می‌تواند نحوه پرداختن به برخی از پیچیده‌ترین چالش‌های امروز را متحول کند.

مراجع:

Oxford Ionics breaks global quantum performance records (oxionics.com)

Oxford Ionics Reports Chips Break Global Quantum Performance Records  (thequantuminsider.com)