شرکت PsiQuantum با رویکردی منحصر به فرد و سرمایه‌گذاری میلیاردی، قصد دارد اولین کامپیوتر کوانتومی مقیاس‌بازی و مفید جهان را با استفاده از فوتون‌ها (ذرات نور) بسازد. این تلاش که دولت‌ها، پنتاگون و غول‌های چیپ‌سازی را 한데 جمع کرده، می‌تواند آینده محاسبه را بازتعریف کند.

ماشینی که جهان را تغییر می‌دهد: معماری مبتنی بر نور

تصور کنید سالنی شبیه به ترکیبی از یک مرکز داده و یک کارخانه بستنی. در اینجا حدود ۱۰۰ کابینت استیل ضد زنگ، هر کدام با ارتفاع ۱.۸ متر، در دماهای نزدیک صفر مطلق (چند درجه کلوین) با هلیوم سیال خنک‌سازی شده‌اند. درون این کابینت‌ها، صدها چیپ نوری قرار دارند که هزاران فوتون در میان معمايی از جداکننده‌های پرتو و سوئیچ‌های نوری حرکت می‌کنند.

برخلاف کامپیوترهای کلاسیک که بر پایه بیت‌ها (۰ و ۱) کار می‌کنند، این ماشین از کیوبیت‌های ضوئی استفاده می‌کند که می‌توانند در تراکب کوانتومی چندین حالت را هم‌زمان داشته باشند. چالش اصلی؟ کنترل دقیق فوتون‌های خرد و مقیاس‌پذیری سیستم برای میلیون‌ها کیوبیت.

معماری کابینت‌های کوانتومی PsiQuantum با خنک‌سازی هلیوم سیال

چرا PziQuantum متفاوت است؟ استراتژی فاب نیمه‌رسان

اکثر رقبا (مانند IBM، Google و IonQ) از کیوبیت‌های ابرهدایت یا یون‌های حبس‌شده استفاده می‌کنند. PsiQuantum تنها شرکت جدی است که کل درش را روی کامپیوترهای کوانتومی ضوئی (Photonic) بسته و برای ساخت، مستقیماً با GlobalFoundries، یکی از بزرگترین فاب‌های جهان، همکاری می‌کند.

  • مقیاس‌پذیری صنعتی: استفاده از فرآیندهای CMOS استاندارد برای تولید میلیونی چیپ نوری.
  • پایداری حرارتی: فوتون‌ها در دمای اتاق هم کار می‌کنند (البته سنجش‌های حساس همچنان نیاز به سرما دارند).
  • شبکه‌سازی ذاتی: فوتون‌ها به طور طبیعی برای ارتباطات کوانتومی و اینترنت کوانتومی مناسب‌اند.

سرمایه‌گذاری تاریخی و χρόنوس زمانی به‌روزی

در سال ۲۰۲۴، PsiQuantum با گردآوری ۱ میلیارد دلار سرمایه، ارزشیابی خود را به ۳.۱ میلیارد دلار رساند. این رونډ با مشارکت BlackRock، Baillie Gifford و صندوق‌های استراتژیک دولت‌های آمریکا و استرالیا انجام شد.

نمای făb GlobalFoundries محل تولید چیپ‌های PsiQuantum

دو سایت استراتژیک در حال ساخت:

  • شیکاگو، ایالت ایلینوی: در شراکت با ایالت و دانشگاه شیکاگو، تمرکز بر تحقیق و توسعه پیشرفته.
  • برزبین، استرالیا: با سرمایه ۹۴۰ میلیون دلاری دولت فدرال و ایالت کوئینزلند، هدف: عملیاتی شدن در ۲۰۲۷.

برنامه DARPA و تایید اعتبار دولتی

PsiQuantum یکی از تنها دو شرکت (دیگری مایکروسافت است) که به مرحله سوم برنامه US2QC آژانس DARPA رسیده است. این برنامه سخت‌گیرانه، امکان ساخت کامپیوتر کوانتومی toleranc به خطا (Fault-Tolerant) را در مقیاس کاربردی ارزیابی می‌کند. رسیدن به این مرحله، نشان‌دهنده اعتبار فنی جدی توسط پنتاگون است.

کاربرد واقعی: انقلابی در کشف دارو

فیلیپ ارنست، نائب رئیس برنامه‌های کوانتومی PsiQuantum، مثالی شفاف می‌زند: سیوکروم P450. این انزیم کلیدی در متابولیسم دارو در بدن انسان است. شبیه‌سازی دقیق تعامل آن با مولکول‌های دارویی با کامپیوترهای کلاسیک بیش از ۱۰ سال طول می‌کشد. PsiQuantum ادعا می‌کند کامپیوتر نهایی آن این محاسبه را در ۴ دقیقه انجام دهد.

"ما فقط یک ماشین علمی نمی‌سازیم؛ ما موتور کشف داروی نسل بعد را می‌سازیم."
— فیلیپ ارنست، PsiQuantum
شبیه‌سازی مولکولی سیوکروم P450 روی کامپیوتر کوانتومی

تری رودولف: از نوه شرودینگر تا kiến‌تراش کوانتوم

یکی از چهار مؤسس، تری رودولف،人物ی با پس‌زمینه شگفت‌انگیز است. نوه اروین شرودینگر، پدربزرگ فیزیک کوانتومی. رودولف که در مالاوی متولد شده، کتابی ۱۵۰ صفحه‌ای برای نوجوانان درباره محاسبه کوانتومی نوشته است. تیم بنیان‌گذار شامل جیرمی اوبراین، پیتر شادبولت و مارک تامپسون نیز هست، همگی فیزیسدانی با سابقه برجسته در فتوник سیلیس از دانشگاه‌های بریستول و امپریال کالج لندن.

چالش‌های پیش رو: از تئوری تا واقعیت

با وجود پیشرفت‌ها، manhчество‌های بزرگ وجود دارد:

  1. نرخ خطا: رسیدن به خطای کمتر از ۱۰ برای تصحیح خطای کوانتومی.
  2. شناسایی فوتون: سنجش‌های cercana به-deterministic با نرخ گمشدگی زیر ۱٪.
  3. اتصال کیوبیت‌ها: میليون‌ها کیوبیت باید به صورت ماژولار و مدولار متصل شوند.

تحلیل‌گران معتقدند سال‌های ۲۰۲۵ تا ۲۰۲۷ «لحظه اثبات» برای PsiQuantum خواهند بود. آیا این شرکت بتواند 약속‌های خود را محقق کند و عصر برتری کوانتومی مفید را آغاز نماید؟

تیم بنیان‌گذاران PsiQuantum در آزمایشگاه فتوник