ساخت پردازنده کوانتومی ۱۰۰ کیوبیتی با دمای نزدیک به صفر مطلق

شرکت ColdQuanta با پایین آوردن دمای اتم‌ها تا نزدیکی صفر مطلق و بعد کنترلشان از طریق لیزر، موفق به ساخت یک پردازنده کوانتومی ۱۰۰ کیوبیتی شده که قدرتی مشابه بسیاری از سیستم‌های موجود در بازار کامپیوترهای کوانتوم دارد.

شرکت آمریکایی «کلدکوآنتا» از پردازنده کوانتوم جدیدی با اسم رمز «هیلبرت» رونمایی کرده که چند وقت دیگر پس از اعمال بهینه‌سازی‌هایی عرضه خواهد شد. کامپیوتر کوانتومی این شرکت می‌تواند تنه به تنه سیستم‌های کوانتومی آی‌بی‌ام و Hummingbird بزند.

کلدکوآنتا امیدوار است که طی سه سال آینده شمار کیوبیت‌های سیستم خود را به بیش از ۱۰۰۰ عدد برساند. در روش مورد استفاده این شرکت با اتم‌ها شبیه کیوبیت‌ها رفتار شده و دمای آن‌ها فوق‌العاده پایین آورده می‌شود تا بتوان خصوصیت‌های کوانتومی را با دقت بالا اصلاح کرد. در محیط‌های ایزوله، اتم‌ها از نویزهای محیطی در امان می‌مانند و می‌توانند خصوصیات کوانتومی خود را برای مدت طولانی‌تری حفظ کنند.

گوگل و آی‌بی‌ام هم قبلا در پردازنده‌های ابررسانای خود از یخچال‌های رقیق‌ساز بزرگ استفاده کرده بودند تا دمای سیستم‌ها را به صفر کلوین برسانند. ولی در روش کلدکوآنتا، اتم‌ها در سطح میکروکلوین سرد می‌شوند که هزار بار سردتر از روش ابررساناست.

کلدکوآنتا به جای استفاده از یخچال‌های بزرگ، اتم‌ها را با لیزر به دام می‌اندازد و دمای آن‌ها را پایین می‌آورد. سپس با ترکیبی از لیزر و پالس‌های ریزموج آن‌ها را در گیت‌هایی می‌چیند که مدارهای کوانتومی را می‌سازند. اتم‌های مورد استفاده این شرکت ده هزار برابر کوچک‌تر از کیوبیت‌های ابررسانا هستند. در نتیجه، می‌توان شمار بیشتری از این اتم‌ها را در یک محیط کوچک‌تر کنار هم قرار داد.

کامپیوتر کوانتومی کلدکوآنتا از نظر کارکرد کلی می‌تواند با کامپیوترهای کوانتومی آی‌بی‌ام و گوگل رقابت کند، اما در بحث صحت عمل (Fidelity) هنوز کمی از رقبا عقب‌تر است و دقت کافی را ندارد. این شرکت هنوز رسما از وجود مشتری برای کامپیوتر کوانتومی خود خبر نداده، اما در تلاش است تا با رفع و بهینه‌سازی ایرادات این سیستم، آن را برای حوزه‌های لجستیک، علوم مواد و ارتباطات آماده کند. البته این شرکت طی قراردادی ۷.۴ میلیون دلاری با دارپا همکاری می‌کند تا مبتنی بر اتم‌های سردِ مقیاس‌پذیر برای مصارف دفاعی کامپیوتر کوانتومی بسازد.

انتظار می‌رود هیلبرت در ادامه سال عرضه شود و در بخش خدمات ابری خصوصی کلدکوآنتا در دسترس قرار بگیرد. این شرکت در حال مذاکره با آمازون، مایکروسافت و گوگل است تا خدمات خود را در AWS، آژور و گوگل کلاود ارائه کند.