شرکت ترامپف (Trumpf)، تامینکننده اصلی لیزرهای EUV برای ASML، با همکاری Fraunhofer ILT و مرکز دالم، محاسبات کوانتومی را برای بهینهسازی فناوری لیزر خود بررسی میکند. هدف، ارزیابی کارایی رایانههای کوانتومی در مدلسازی لیزرهای CO2 است که در تولید نیمههادیها و صنایع دیگر حیاتی هستند. این پروژه 1.8 میلیون یورویی، با بهرهگیری از ماهیت کوانتوم مکانیکی لیزرها، به دنبال شبیهسازیهای دقیقتر و بررسی پتانسیل برتری کوانتوم بر ابررایانههای کلاسیک است.
تمرکز تحقیق بر ترجمه رفتارهای انتقال انرژی به الگوریتمهای کوانتومی برای بهبود تقویت لیزر CO2 است. با وجود نمونههای اولیه بودن رایانههای کوانتومی فعلی، هدف بلندمدت، ایجاد دانش فنی برای بهرهبرداری از نسلهای آینده است. این پیشرفتها میتوانند به عملکرد بالاتر، کاهش مصرف انرژی و طراحی دستگاههای لیزری فشردهتر منجر شوند که ابزارهای لیتوگرافی را بهبود بخشیده و تأثیرات زیستمحیطی را کاهش دهند. با این حال، تأثیر کامل محاسبات کوانتومی بر دستگاههای لیزری CO2 هنوز در مراحل اولیه تصور است.
گلوبالفاندریز با خرید شرکت Advanced Micro Foundry، به یکی از بزرگترین تولیدکنندگان فوتونیک سیلیکونی تبدیل شد. این فناوری که از نور برای انتقال داده استفاده میکند، برای سرورهای هوش مصنوعی نسل بعدی انویدیا و AMD حیاتی است، زیرا مصرف برق را کاهش داده و سرعت انتقال داده را افزایش میدهد و امکان ایجاد خوشههای عظیم GPU در مراکز داده را فراهم میآورد. فوتونیک سیلیکونی همچنین در محاسبات کوانتومی نقش محوری دارد و میتواند نیاز به خنکسازی برودتی را از بین ببرد و کامپیوترهای کوانتومی را عملیتر و کمهزینهتر کند.
سرمایهگذاریهای قابل توجهی از سوی شرکتهای بزرگ مانند AMD، انویدیا و گلوبالفاندریز، و همچنین استارتاپها، نشاندهنده اهمیت این فناوری به عنوان آینده محاسبات است. اگرچه انتظار نمیرود به زودی در محصولات مصرفکننده دیده شود، اما در حال حاضر در سرورهای مقیاس بزرگ و مراکز داده هوش مصنوعی به کار گرفته میشود و پیشبینی میشود تحقیق و توسعه در این زمینه با سرعت ادامه یابد.
محققان دانشگاه نیویورک و کوئینزلند موفق به ساخت ماده نیمهرسانای ژرمانیوم ابررسانا با استفاده از تکنیکهای استاندارد تولید تراشه شدهاند. این دستاورد شامل نمایش میلیونها اتصال جوزفسون ابررسانا بر روی یک ویفر 2 اینچی است که در دمای زیر 3.5 کلوین به حالت ابررسانا میرود. این فرآیند که بر پایه اپیتکسی پرتو مولکولی است، لایههای ژرمانیوم فوقالعاده تمیز با دوپانتهای گالیوم تولید میکند و از عملکرد بالای اتصالات اطمینان حاصل میکند.
این پیشرفت گامی مهم به سوی یکپارچهسازی مقیاسپذیر در سطح ویفر برای محاسبات کوانتومی و مدارهای RF کرایوژنیک محسوب میشود و میتواند گلوگاههای موجود در سیستمهای کوانتومی با چگالی بالا را برطرف کند. یکنواختی بالای اتصالات ساخته شده، علیرغم دمای گذار کرایوژنیک، راه را برای کاربردهای گستردهتر در محاسبات کوانتومی، تشخیص کمنویز و کاربردهای فضایی باز میکند. تحقیقات آتی بر روی ویفرهای بزرگتر و ادغام با منطق معمولی متمرکز خواهد بود تا مسیر عملی برای اتصالات کوانتومی مقیاسپذیر فراهم شود.
محققان IBM با استفاده از تراشههای FPGA استاندارد AMD، به پیشرفت چشمگیری در تصحیح خطای کوانتومی دست یافتهاند. این الگوریتم نه تنها در زمان واقعی اجرا میشود، بلکه ۱۰ برابر سریعتر از حد نیاز عمل کرده و یکی از موانع اصلی در کاربرد عملی کامپیوترهای کوانتومی، یعنی دقت نتایج، را برطرف میسازد. این دستاورد، که احتمالاً نتیجه همکاری IBM با AMD است، برنامه زمانی پروژه کامپیوتر کوانتومی مقیاس بزرگ Starling IBM را که قبلاً برای سال ۲۰۲۹ تعیین شده بود، جلو میاندازد.
این پیشرفت برای علاقهمندان و سرمایهگذاران حوزه فناوری کوانتومی بسیار مهم است. الگوریتم Relay-BP، که IBM آن را به عنوان تنها الگوریتم تصحیح خطای کوانتومی LDPC معرفی کرده، انعطافپذیر، فشرده، سریعتر و دقیقتر از سایر روشهاست. تصحیح خطا عنصری کلیدی در ساخت یک کامپیوتر کوانتومی قابل استفاده است، زیرا کاهش حاشیه خطا برای عملیاتی شدن این فناوری حیاتی است و IBM و گوگل هر دو در این زمینه پیشرفتهای قابل توجهی داشتهاند.
