خلاصه خبر:
مشابه کارت های رابط شبکه (NIC) در مراکز داده مدرن، QPI کامپیوترهای کوانتومی را قادر می سازد از طریق یک شبکه کوانتومی متصل شوند. این فناوری به یک چالش کلیدی، یعنی انتقال کارآمد اطلاعات کوانتومی بین ماده (کیوبیت) و نور (فوتون) که برای مقیاس‌گذاری کامپیوترهای کوانتومی ضروری است، رسیدگی میکند. این QPI با همکاری سیستم خلاء اتم به دام افتاده Infleqtion با موفقیت آزمایش شد و توانایی خود را در افزایش درهم تنیدگی کیوبیت فوتون نشان داد. Nu Quantum با استفاده از ریزکاواک‌های نوری و آینه‌های نانوساختار، بر چالش های مهندسی غلبه کرد و QPI را برای سیستم های کوانتومی مدولار مناسب ساخت. این نوآوری راه را برای کامپیوترهای کوانتومی بزرگتر و مقیاس پذیرتر هموار کرده و میتواند سرعت شبکه کوانتومی را تا 100 برابر افزایش دهد.
توضیحات تکمیلی:
Nu Quantum، یکی از زیرمجموعه‌های دانشگاه‌های کمبریج، نمونه اولیه رابط کیوبیت-فوتون (QPI) را توسعه داده است که نقطه عطف مهمی برای آینده کامپیوترهای کوانتومی توزیع‌شده مدولار است. QPI رایانه‌های کوانتومی را قادر می‌سازد تا از طریق یک شبکه کوانتومی ارتباط برقرار کنند، درست مانند کارت‌های رابط شبکه (NIC) امروزی برای رایانه‌های معمولی در مراکز داده. این فناوری یکی از بزرگترین چالش های محاسبات کوانتومی را برطرف می کند: انتقال کارآمد اطلاعات کوانتومی بین ماده (کیوبیت) و نور (فوتون).
اولین نمونه اولیه QPI با موفقیت در سیستم خلاء اتم به دام افتاده (trapped atom vacuum system) شرکت Infleqtion ادغام شد و آزمایشات اولیه را در شرایط خلاء فوق العاده بالا پشت سر گذاشت. QPI شرکت Nu Quantum از ریزکاواک‌های نوری(optical microcavities) و آینه‌های نانوساختار برای افزایش درهم‌تنیدگی کیوبیت-فوتون استفاده میکند که گامی مهم برای افزایش مقیاس‌سازی کامپیوترهای کوانتومی به هزاران یا حتی میلیون‌ها کیوبیت است. این پیشرفت‌ها مسائل فنی طولانی‌مدتی مانند پایداری خلاء، کاهش نویز و هم‌ترازی دقیق را برطرف می‌کنند و QPI را به یک راه‌حل قوی برای سیستم‌های محاسباتی کوانتومی مدولار آینده تبدیل می‌کنند.
انتقال مؤثر اطلاعات کوانتومی برای گسترش رایانه‌های کوانتومی تا اندازه مراکز داده ضروری است. کامپیوترهای کوانتومی برای حل مشکلات پیچیده دنیای واقعی باید به‌طور نمایی بزرگتر شوند که این نیازمند تغییر از واحدهای پردازش کوانتومی منفرد (QPU) به سیستم‌های کوانتومی توزیع شده است. QPI به گونه ای طراحی شده است که به کیوبیت ها اجازه می دهد تا در سراسر شبکه های کوانتومی ارتباط برقرار کنند و چنین سیستم های توزیع شده ای را قادر می سازد.
این نوآوری نوید تسریع محاسبات کوانتومی به سمت استقرار در مقیاس صنعتی را می دهد. QPI شرکت Nu Quantum قبلاً با کیوبیت‌های اتمی نویدبخش بوده است و اصلاحات بیشتری برای بهبود کارایی انتشار فوتون و سرعت شبکه‌سازی کوانتومی تا 100 برابر در حال انجام است. این پروژه که توسط Innovate UK حمایت می شود، با هدف توسعه راه حل های مقیاس پذیر برای کامپیوترهای کوانتومی برای اتصال به مراکز داده است.
Nu Quantum در سال 2018 تأسیس شد و در اواخر سال 2023 مبلغ 8.5 میلیون پوند از بودجه پیش سری A جمع آوری کرد. چشم انداز بلندمدت آنها ایجاد یک "Entanglement Fabric" است که چندین QPU را برای تشکیل ابررایانه های کوانتومی و مراکز داده کوانتومی به هم متصل می کند.
منبع
https://www.nu-quantum.com/news/qubit-photon-interface-qpi-towards-unlocking-modular-and-scalable-distributed-quantum-computing
https://thequantuminsider.com/2024/10/15/nu-quantum-announces-the-qubit-photon-interface-for-modular-and-scalable-distributed-quantum-computing/
