شركة ناشئة في مجال الحوسبة الكمية تعتقد أنها يمكن أن تفوز في نهاية المطاف بسباق Qubit

تصف شركة Atom Computing نفسها بأنها “شركة مهووسة ببناء أكثر أجهزة الكمبيوتر الكمومية قابلية للتطوير في العالم من الذرات المحايدة بصريًا”. كشفت الشركة مؤخرًا أنها أمضت العامين الماضيين سرًا في بناء كمبيوتر كمي باستخدام ذرات السترونتيوم كوحدات حسابية.

أسس بنيامين بلوم وجوناثان كينج ، التي يقع مقرها الرئيسي في بيركلي بولاية كاليفورنيا ، الشركة في عام 2018 بتمويل أولي قدره 5 ملايين دولار. حصل بلوم على درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة كولورادو ، بينما حصل كينج على درجة الدكتوراه في الهندسة الكيميائية من كاليفورنيا بيركلي.

تلقت Atom Computing تمويلًا بقيمة 15 مليون دولار في السلسلة A من المستثمرين Venrock و Innovation Endeavors و Prelude Ventures في وقت سابق من هذا العام. كما تلقت الشركة ثلاث منح من مؤسسة العلوم الوطنية.

تم مؤخراً تعيين روب هايز ، المدير التنفيذي السابق لشركة Intel ، و Lenovo الرئيس التنفيذي للشركة. يكمل فريق Atom Computing من فيزيائيون كموميون ومهندسو تصميم بشكل كامل التخصصات والتطبيقات المتعلقة بالكم. أشارت Atom Computing هذا الشهر إلى زخمها المستمر من خلال إضافة اثنين من قدامى المحاربين في مجال الكم إلى مناصب رئيسية داخل الشركة:

  • تم تعيين Denise Ruffner في منصب مدير الأعمال ، حيث كان مسؤولاً عن العملاء الاستراتيجيين للشركة والنظام الإيكولوجي الشريك وعمليات تطوير الأعمال. كان دينيس سابقًا يعمل مع IonQ و IBM Quantum.
  • انضم جاستن جينج إلى Atom كرئيس تنفيذي للمنتجات. سيقود إدارة المنتجات وتجربة العملاء لمجموعة حلول Atom Computing. عمل جاستن سابقًا في شركة Honeywell Quantum Solutions ، حيث قاد التسويق وتطوير الأعمال لوحدة الأعمال الكمية.

تقنيات Qubit

بينما تستخدم أجهزة الكمبيوتر التقليدية بتات مغناطيسية لتمثيل واحد أو صفر للحساب ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية بتات أو كيوبتات كمومية لتمثيل واحد أو صفر أو في نفس الوقت أي رقم بينهما.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية اليوم العديد من التقنيات المختلفة للكيوبتات. ولكن بغض النظر عن التكنولوجيا ، فإن المطلب المشترك لجميع كيوبت الحوسبة الكمومية هو أنها يجب أن تكون قابلة للتطوير وذات جودة عالية وقادرة على التفاعل الكمي السريع مع بعضها البعض.

تستخدم شركة IBM وحدات كيوبت فائقة التوصيل في أسطولها الضخم المكون من حوالي عشرين جهاز كمبيوتر كمومي. على الرغم من أن أمازون ليس لديها كمبيوتر كمي حتى الآن ، إلا أنها تخطط لبناء واحد باستخدام أجهزة فائقة التوصيل. يستخدم كل من هانيويل و IonQ كيوبتات أيونات محاصرة مصنوعة من معدن أرضي نادر يسمى الإيتربيوم. في المقابل ، يستخدم Psi Quantum و Xanadu فوتونات الضوء.

اختارت الحوسبة الذرية استخدام تقنيات مختلفة – كيوبتات مغزلية نووية مصنوعة من ذرات محايدة. يستخدم Phoenix ، وهو اسم منصة الكمبيوتر الكمومية من الجيل الأول من Atom ، القائمة على البوابة ، 100 كيوبت محاصر بصريًا.

منصة الكم للحوسبة Atom

تستخدم منصة Phoenix نوعًا معينًا من كيوبتات الدوران النووي التي تم إنشاؤها من نظير السترونتيوم ، وهو عنصر يحدث بشكل طبيعي. السترونتيوم هو ذرة محايدة. على المستوى الذري ، تحتوي الذرات المحايدة على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات. ومع ذلك ، فإن نظائر السترونتيوم لها أعداد متفاوتة من النيوترونات. تنتج هذه الاختلافات في النيوترونات مستويات طاقة مختلفة في الذرة. تستخدم Atom Computing نظير السترونتيوم -87 وتستفيد من مستويات الطاقة الفريدة في إنشاء وحدات البت الدوارة.

تحتاج الكيوبتات إلى البقاء في حالة كمومية لفترة كافية لإكمال العمليات الحسابية. طول الوقت الذي يمكن أن يحتفظ فيه الكيوبت بحالته الكمومية هو وقت تماسكه. نظرًا لأن كيوبت الذرة المحايدة في Atom Computing طبيعية وليست مصنّعة ، فلا حاجة إلى أي تعديلات لتعويض الاختلافات بين الكيوبتات. يساهم ذلك في استقراره ووقت تماسكه الطويل نسبيًا في نطاق يزيد عن 40 ثانية مقارنة بالملي ثانية للناقلية الفائقة أو بضع ثوانٍ لأنظمة محاصرة الأيونات. علاوة على ذلك ، فإن الذرة المحايدة لديها القليل من الانجذاب للذرات الأخرى ، مما يجعل الكيوبتات أقل عرضة للضوضاء.

تقدم كيوبتات الذرة المحايدة العديد من المزايا التي تجعلها مناسبة للحوسبة الكمومية. هنا ليست سوى عدد قليل:

  • الكيوبتات الطبيعية كلها مثالية. كل كيوبت مطابق لجميع الأنواع الأخرى من نفس النوع
  • اتصال عالي بين الكيوبتات
  • إمكانية التوسع السريع إلى أعداد كبيرة جدًا من الكيوبتات
  • هندسة مرنة للصفائف
  • أوقات تماسك عالية
  • تحكم لاسلكي بأشعة الليزر في مساحة خالية
  • الملاقط البصرية قابلة للتطوير مما يتيح سهولة التنقل
  • علم مثبت على مدى عقود من البحث الفيزيائي – يُستخدم هذا النوع من الذرة لتشغيل أكثر الساعات الذرية دقة

كيف تعمل معالجات الذرة المحايدة

تستخدم منصة الكم فينيكس الليزر كوكلاء للتحكم اللاسلكي عالي الدقة في سترونتيوم -87 كيوبت. يتم احتجاز الذرات في حجرة مفرغة باستخدام ملاقط بصرية يتم التحكم فيها بواسطة الليزر بأطوال موجية محددة للغاية ، مما ينتج عنه مجموعة من الكيوبتات عالية الاستقرار التي يتم التقاطها في مساحة خالية.

أولاً ، تقوم حزمة من السترونشيوم الساخن بتحريك الذرات إلى حجرة التفريغ. بعد ذلك ، تقوم أشعة الليزر المتعددة بقصف كل ذرة بالفوتونات لإبطاء زخمها إلى حالة شبه ثابتة ، مما يتسبب في انخفاض درجة حرارتها إلى ما يقرب من الصفر المطلق. تسمى هذه العملية بالتبريد بالليزر وهي تلغي الحاجة إلى المبردات وتجعل من السهل قياس الكيوبتات.

بعد ذلك ، يتم تشكيل ملاقط بصرية في حجرة فراغ زجاجية ، حيث يتم تجميع الكيوبتات وحبسها بصريًا في مصفوفة. تتمثل إحدى ميزات الذرات المحايدة في أن مصفوفة المعالج لا تقتصر على أي شكل محدد ، ويمكن أن تكون ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد. تنشئ أشعة الليزر الإضافية تفاعلًا كميًا بين الذرات (يسمى التشابك) استعدادًا للحساب الفعلي. بعد تعيين الحالات الكمومية الأولية وإنشاء الدوائر ، يتم إجراء الحساب.

للمضي قدما

تعمل Atom Computing مع العديد من شركاء التكنولوجيا. كما تجري اختبارات مع عدد صغير من العملاء غير المعلنين. سمح تمويل السلسلة أ لها بتوسيع أبحاثها والبدء في العمل على الجيل الثاني من منصتها الكمية. إنها علامة جيدة على أن Rob Hays ، الرئيس التنفيذي ، يعتقد أن Atom Computing ستبدأ في تحقيق إيرادات في منتصف عام 2023.

Atom Computing شركة شابة وجريئة تتمتع بتكنولوجيا واعدة. لقد تحدثت مع دينيس رافنر بعد وقت قصير من انضمامها إلى أتوم. يبدو أن ملاحظاتها تعكس تفاؤل الشركة بأكملها:

“إنضم إلى فريق الأحلام – مدير تنفيذي ديناميكي يتمتع بخبرة في تطوير الكمبيوتر والمبيعات ، بما في ذلك كبير مسؤولي المنتجات المذهلين ، بالإضافة إلى فريق علمي رائع. إنني مندهش من عدد الشركات التي تواصلت معنا بالفعل لتجربتنا الأجهزة. هذا فريق للمراهنة عليه “.

ملاحظات المحلل

  1. جميع الكيوبتات هشة وعرضة للأخطاء الناتجة عن التفاعل مع البيئة. تصحيح الخطأ هو موضوع بحث جاد من قبل كل شركة كمومية تقريبًا ، بما في ذلك Atom Computing. لن يكون من الممكن بناء أجهزة كمبيوتر كمومية على نطاق واسع حتى يتم تطوير طريقة لتصحيح الخطأ على نطاق واسع. أتوقع إحراز تقدم كبير في عام 2022.
  2. إلى جانب زيادة عدد وحدات البت والعمل على تصحيح الخطأ ، سيبحث Atom أيضًا عن زيادة دقة الكيوبت بما يتجاوز تسعين إلى ثلاث نقاط.
  3. هناك حوالي ثلاثة عقود من البحث المسبق لتطبيقات مختلفة تستخدم ذرات محايدة. ظهرت هذه التكنولوجيا مؤخرًا فقط كواعدة واعدة لبناء أجهزة كمبيوتر كمومية واسعة النطاق. كلما كان لدينا المزيد من المسارات نحو الهدف النهائي المتمثل في إنشاء كمبيوتر كمي يتحمل الأخطاء ، كان ذلك أفضل.
  4. إن استخدام الأبحاث التي أثبتت جدواها لتقنيات كيوبت أخرى ، مثل الأيونات المحتبسة والموصلية الفائقة ، أمر ممكن وقد يساعد Atom على توسيع نطاق منصتها الكمومية المحايدة بما يتجاوز مزاياها الطبيعية.
  5. لا يزال التحجيم إلى آلاف من الكيوبتات المنطقية بعيدًا لسنوات عديدة بالنسبة لجميع أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

ملحوظة: ربما يكون الكتاب والمحررين في Moor Insights & Strategy قد ساهموا في هذه المقالة.

توفر Moor Insights & Strategy ، مثلها مثل جميع شركات محللي صناعة الأبحاث والتكنولوجيا ، أو قدمت خدمات مدفوعة لشركات التكنولوجيا. تشمل هذه الخدمات البحث أو التحليل أو تقديم المشورة أو الاستشارات أو المقارنة المعيارية أو التوفيق بين الاستحواذ أو رعاية التحدث. تمتلك الشركة أو لديها حاليًا علاقات تجارية مدفوعة مع 8 × 8 و A10 Networks و Advanced Micro Devices و Amazon و Ambient Scientific و Anuta Networks و Applied Micro و Apstra و Arm و Aruba Networks (الآن HPE) و AT&T و AWS و A- 10 إستراتيجيات ، Bitfusion ، Blaize ، Box ، Broadcom ، Calix ، Cisco Systems ، Clear Software ، Cloudera ، Clumio ، Cognitive Systems ، CompuCom ، CyberArk ، Dell ، Dell EMC ، Dell Technologies ، Diablo Technologies ، Dialogue Group ، Digital Optics ، Dreamium Labs ، Echelon و Ericsson و Extreme Networks و Flex و Foxconn و Frame (الآن VMware) و Fujitsu و Gen Z Consortium و Glue Networks و GlobalFoundries و Revolve (الآن Google) و Google Cloud و Graphcore و Groq و Hiregenics و HP Inc. و Hewlett Packard Enterprise ، هانيويل ، تقنيات هواوي ، آي بي إم ، أيونفر ، إنسيجو ، إنفوسيس ، إنفيوت ، إنتل ، إنترديجيتال ، جبيل سيركويت ، كونيكا مينولتا ، لاتيس أشباه الموصلات ، لينوفو ، لينكس فاونديشن ، لومينار ، ماب بوكس ​​، مارفيل تكنولوجي ، مافينير ، مارسيليا إنك ، ماي فير إكويتي ، ميراكي (Cisco) ، Mesophere ، Microsoft ، Mojo Netwo rks و National Instruments و NetApp و Nightwatch و NOKIA (Alcatel-Lucent) و Nortek و Novumind و NVIDIA و Nutanix و Nuvia (الآن Qualcomm) و ON Semiconductor و ONUG و OpenStack Foundation و Oracle و Panasas و Peraso و Pexip و Pixelworks و Plume Design ، بولي (بلنترونيكس سابقًا) ، بورتوركس ، بيور ستوريج ، كوالكوم ، راك سبيس ، رامبوس ، رايفولت للدراجات الإلكترونية ، ريد هات ، ريزيديو ، سامسونج للإلكترونيات ، SAP ، SAS ، Scale Computing ، Schneider Electric ، Silver Peak (الآن Aruba-HPE) ، SONY Optical Storage، Springpath (الآن Cisco)، Spirent، Splunk، Sprint (الآن T-Mobile)، Stratus Technologies، Symantec، Synaptics، Syniverse، Synopsys، Tanium، TE Connectivity، TensTorrent، Tobii Technology، T-Mobile، Twitter، Unity Technologies و UiPath و Verizon Communications و Vidyo و VMware و Wave Computing و Wellsmith و Xilinx و Zayo و Zebra و Zededa و Zoho و Zscaler. مؤسس Moor Insights & Strategy ، والرئيس التنفيذي ، ورئيس المحللين باتريك مورهيد هو مستثمر شخصي في شركات التكنولوجيا dMY Technology Group Inc. VI و Dreamium Labs.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *