شرکت آمریکایی پسی‌کوانتوم (PsiQuantum)، که اخیراً قراردادی میلیارد دلاری از دولت‌های استرالیا و کوئینزلند برای ساخت یکی از نخستین رایانه‌های کوانتومی کاربردی دریافت کرده، اعلام کرده است که آماده‌ی آغاز ساخت این کامپیوتر در شهر بریزبن است.
ساخت اولین رایانه‌ی کوانتومی «مفید» در استرالیا؛ گام بزرگ در دنیای فناوری
شرکت پسی‌کوانتوم جزئیات جدیدی از فناوری خود منتشر کرده که نشان می‌دهد به نقطه‌ی عطفی در توسعه‌ی رایانه‌های کوانتومی فوتونی دست یافته است. بر اساس نتایج تحقیقاتی، این شرکت اعلام کرده که ساخت اولین رایانه‌ی کوانتومی کاربردی را در شهر بریزبن استرالیا آغاز خواهد کرد.
رایانه‌های کوانتومی به لطف ویژگی‌هایی مانند برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی، قادر به انجام محاسباتی هستند که رایانه‌های کلاسیک به دلیل محدودیت‌های سرعت و توان پردازشی از عهده‌ی آن‌ها برنمی‌آیند. اما در عمل، ساخت این دستگاه‌ها بسیار پیچیده و پرهزینه بوده و نرخ خطای بالایی دارد.
یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این شرکت توسعه‌ی یک مجموعه تراشه‌های فوتونی سیلیکونی است که آن‌ها را «امگا» (Omega) نام‌گذاری کرده‌اند.
جف پراید مدیر فنی استرالیا در شرکت پسی‌کوانتوم، توضیح می‌دهد که چگونه این فناوری از تحقیقات اولیه در دهه‌ی ۲۰۰۰ میلادی ریشه گرفته است: «جرمی اوبراین مدیرعامل و بنیان‌گذار پسی‌کوانتوم، به همراه همکارانش، اولین کیوبیت فوتونی را روی یک تراشه‌ی سیلیکونی به نمایش گذاشت. این کار در آن زمان تنها یک اثبات مفهومی آکادمیک بود، اما مسیر استفاده از فوتون‌ها در پردازش کوانتومی مقیاس‌پذیر را هموار کرد.»
به گفته‌ی پراید، تراشه‌ی امگا همه‌ی اجزای مورد نیاز برای یک رایانه‌ی کوانتومی مقیاس‌پذیر را در یک پلتفرم قابل تولید و ماژولار فراهم می‌کند.
این پلتفرم سخت‌افزاری جدید، که آماده‌ی ساخت در مقیاس وسیع است، دیگر نیازی به تغییرات بنیادی ندارد و از قابلیت‌های زیر بهره می‌برد:
ساخت دقیق و یکپارچه: تراشه‌های فوتونی را می‌توان با دقت بسیار بالا تولید کرد و از نظر طراحی تقریباً یکسان نگه داشت.
اتصال آسان به رایانه‌های معمولی: اطلاعات در سیستم‌های نوری از طریق نور منتقل می‌شود، که یک روش طبیعی، سریع و انعطاف‌پذیر برای ارسال داده است.
عدم نیاز به تبدیل اطلاعات: در بسیاری از رایانه‌های کوانتومی، داده‌ها باید از حالت کوانتومی به نور تبدیل شوند تا بتوان آن‌ها را از طریق فیبر نوری ارسال کرد. اما در رایانه‌ی کوانتومی فوتونی، از همان ابتدا پردازش اطلاعات با نور انجام می‌شود.
دمای عملیاتی بالاتر نسبت به سایر سیستم‌ها: بیشتر رایانه‌های کوانتومی برای عملکرد صحیح نیاز دارند تا دما را به چند هزارم درجه‌ی بالاتر از صفر مطلق برسانند. اما فناوری فوتونی تنها به خنک‌سازی در دمای هلیوم مایع (حدود ۲ تا ۳ درجه بالاتر از صفر مطلق) نیاز دارد.
هدف پسی‌کوانتوم، توسعه‌ی رایانه‌ای کوانتومی با یک میلیون کیوبیت است که بتواند مشکلات پیچیده‌ای را که فراتر از توان رایانه‌های کلاسیک هستند، حل کند.
پراید می‌گوید:»رایانه‌های کوانتومی تجاری مفید، می‌توانند در شبیه‌سازی واکنش‌های شیمیایی برای طراحی داروهای جدید، توسعه‌ی کاتالیزورهای صنعتی برای فناوری‌های زیست‌محیطی، یا حتی کشف مواد جدید در علوم مواد کاربرد داشته باشند.»
پسی‌کوانتوم در حال ساخت دو مرکز پردازش کوانتومی در مقیاس مراکز داده است، یکی در بریزبن استرالیا و دیگری در شیکاگو آمریکا. این مراکز قرار است تا سال ۲۰۲۷ تکمیل شوند.
در حالی که بسیاری از دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که رایانه‌های کوانتومی «مفید» تا اواخر دهه‌ی ۲۰۲۰ یا اوایل دهه‌ی ۲۰۳۰ عملیاتی شوند، جدول زمانی اعلام‌شده توسط پسی‌کوانتوم سریع‌تر از انتظارات است.
به گفته‌ی پراید، این فناوری می‌تواند به عنوان شواهدی از رشد سریع و بلوغ فناوری کوانتومی در سطح جهانی در نظر گرفته شود.
با سرمایه‌گذاری دولت استرالیا و تعهد پسی‌کوانتوم به توسعه‌ی این فناوری، شاید در آینده‌ای نزدیک، محاسبات کوانتومی از مرحله‌ی تحقیقات آزمایشگاهی به یک ابزار عملی در صنایع مختلف تبدیل شود.