سیستم‌های کوانتومی مصنوعی به حل برنامه‌های پیچیده دنیای واقعی کمک می‌کنند. شرکت فرانسوی پاسکال در حال توسعه یک واحد پردازش کوانتومی است که از آن می‌توان برای حل مسائل چالش‌برانگیز نظیر هوشمندسازی شهری استفاده کرد.
توسعه یک واحد پردازش کوانتومی توسط یک شرکت نوپا
شبیه‌سازی با استفاده از سیستم‌های کوانتومی مصنوعی یک ابزار بالقوه برای پرداختن به مسائل چالش‌برانگیز است، مسائلی که در آن رویکردهای عددی سنتی اغلب شکست می‌خورند.
پاسکال (Pasqal)، یک شرکت فرانسوی است که در سال ۲۰۱۹ توسط پنج دانشمند به نام‌های کریستف ژورچاک، آلن اسپکت، آنتوان بروویس، تیری لاهای و مدیرعاملی ژرژ الیویه ریموند تأسیس شد.
این شرکت در حال توسعه یک واحد پردازش کوانتومی (QPU) برای شبیه‌سازی است. پاسکال همچنین از همکاری با انویدیا برای ایجاد یک مرکز عالی محاسباتی کوانتومی خبر داد که شامل مجموعه‌ای از ۱۰ سیستم Nvidia DGX A100 با شبکه Nvidia InfiniBand است تا مجموعه راه‌حل‌های خود را افزایش دهد. علاوه بر این، آن‌ها در جریان رویداد Assises de L’Industrie در پاریس، که بر موضوع “بازسازی صنعت فرانسه” متمرکز بود، جایزه استارت‌آپ سال ۲۰۲۱ Usine Nouvelle را دریافت کردند.
شارژ هوشمند وسایل نقلیه الکتریکی، طراحی شبکه، مدیریت شبکه، قابلیت اطمینان شبکه و نوآوری در فرآیند تنها چند مورد از مواردی هستند که می‌توان با موفقیت به آن‌ها پرداخت. امروزه پردازنده‌های کوانتومی را می‌توان بر روی پلتفرم‌های مختلفی از جمله یون‌های به دام افتاده، مدارهای ابررسانا، نقاط کوانتومی و اتم‌های خنثی ساخت. از هر روشی که استفاده شود، طراحان باید بر دو مانع عمده غلبه کنند: افزایش اندازه مجموعه در حالی که کنترل کیفیت بالا پارامترها حفظ می‌شود و بررسی خروجی‌ها برای این سیستم‌های پیچیده و برجسته.
توپولوژی‌های اتم خنثی از جنبه‌های مختلف، نه تنها در مقایسه با دستگاه‌های کلاسیک، بلکه در مورد آنالوگ‌های کوانتومی نیز در نوع خود بی نظیر هستند. برای مثال، در مقایسه با سایر دستگاه‌های کوانتومی، پلتفرم‌های اتم خنثی می‌توانند به راحتی به ثبت‌های کوانتومی با تعداد کیوبیت‌های بیشتر و اتصال بالاتر دست یابند.
شبیه‌سازی کوانتومی امیدوارکننده‌ترین کاربرد QPU پاسکال است که در آن از پردازنده کوانتومی برای به‌دست آوردن دانش در مورد یک سیستم کوانتومی مورد نظر استفاده می‌شود. همانطور که ریچارد فاینمن در قرن بیستم اشاره کرد، استفاده از یک سیستم کوانتومی به‌عنوان یک منبع محاسباتی برای مسائل کوانتومی منطقی به نظر می رسد. پردازشگرهای کوانتومی اتم خنثی به اکتشافات علمی کمک خواهند کرد و چندین بخش کاربردی در سطح صنعتی مانند ایجاد مواد جدید برای ذخیره و انتقال انرژی، یا محاسبات شیمیایی برای توسعه دارو، قابل استفاده هستند.
ریموند گفت: «در شرکت پاسکال، ما نه تنها دانشمند نیستیم، بلکه فناوری خود را صنعتی می‌کنیم. با کار با فناوری کوانتومی، می‌خواهیم محصولی بسازیم و بفروشیم که قابل اعتماد باشد و به حل مشکلات پیچیده صنعتی در بسیاری از زمینه‌ها کمک کند.»
در میان مشتریان پاسکال، EDF، شرکت برق فرانسه قرار دارد. در بخش انرژی، پاسکال با EDF برای توسعه راه حل‌های نوآورانه و هوشمند کار می کند. مثلاً می‌توانیم در مورد شهری با تعداد زیادی خودروی الکتریکی فکر کنیم که در پایان هر روز باید شارژ شوند. البته، این یک مشکل پیچیده است، زیرا ما نیاز به برنامه‌ریزی برای شارژ مجدد و مدیریت نیاز آینده از نظر توان الکتریکی داریم. به گفته پاسکال، راه حل این مشکل که به‌عنوان شارژ هوشمند نیز شناخته می‌شود، با رایانه‌های معمولی یافت نمی‌شود. با این حال، این مشکل را می‌توان با استفاده از یک پردازنده کوانتومی حل کرد.
وی می‌گوید: «ما در حال ساخت یک پردازنده کوانتومی بر اساس فناوری اتم خنثی هستیم. کیوبیت‌های ما اتم هستند. این بدان معناست که ما یک به یک اتم‌ها را دستکاری می‌کنیم تا اطلاعات کوانتومی را ذخیره و رمزگذاری کنیم.»
