Terra Quantum؛ جعبه‌ابزار کوانتومی شما!

در ۷ اکتبر ۲۰۲۵، درست در صدمین سالگرد مکانیک کوانتومی، آکادمی سلطنتی علوم سوئد جایزه نوبل فیزیک را به سه دانشمند درخشان برای کشف اثرات تونل‌زنی کوانتومی و گسستگی سطوح انرژی در مقیاس ماکروسکوپیِ یک مدار الکتریکی اعطا کرد: این سه دانشمند، جان کلارک از دانشگاه کالیفرنیا، میشل دِوُرِ از دانشگاه ییل و دانشگاه کالیفرنیا، و جان مارتینیس نیز از دانشگاه کالیفرنیا، هستند. اما این دستاورد دقیقا به چه معناست؟ به زبان ساده، این فیزیکدانان ثابت کردند که اثرات مکانیک کوانتومی در واقع می‌توانند در سیستم‌هایی به بزرگی سیستمی که قابل نگه داشتن در دست است، رخ دهند؛ یعنی آن‌ها نشان دادند که یک مدار الکتریکی کامل، حاوی میلیاردها الکترون، می‌تواند به عنوان یک شیء کوانتومیِ واحد رفتار کند و پدیده‌هایی مانند تونل‌زنی کوانتومی و سطوح انرژی گسسته را نشان دهد. البته، این موضوع جدیدی نیست؛ همان‌طور که اُله اریکسون، رئیس کمیته نوبل فیزیک، در این مراسم، بیان کرد: "امروزه هیچ فناوری پیشرفته‌ای که بر مکانیک کوانتومی تکیه نکند، وجود ندارد"، چرا که کار این دانشمندان در اواسط دهه ۱۹۸۰ پایه‌های کامپیوترهای کوانتومی امروزی و حسگرهای کوانتومی را بنا نهاده است. در این اپیزود ویژه از کوانتوم تک، جست‌وجویی علمی برای درک اینکه بزرگترین مقیاس یک سیستم که همچنان رفتار کوانتومی نشان دهد خواهیم داشت و سپس آزمایش‌های پیشگامانه‌ای که برنده جایزه امسال شدند را بررسی خواهیم کرد، و خواهیم دید که چگونه این کشف مهم در حال شکل‌دادن به فناوری‌های کوانتومی است که آینده ما را متحول خواهند کرد. با رادیو سایکت همراه باشید.

Pasqal، شرکتی که در سال ۲۰۱۹ به‌عنوان یک اسپین‌آف از Institut d’Optique در پاریس شکل گرفت و ریشه در پژوهش‌های پیشگامانه‌ی حوزه‌ی رایانش کوانتومی با اتم‌های خنثی دارد، با هدایت علمی و الهام‌بخش نوبلیست برجسته‌ی فیزیک، آلن آسپکت توانسته معماری اختصاصی خود را توسعه دهد و پردازنده‌های کوانتومی بسازد. Pasqal امروز در همکاری با صنایع گوناگون مانند صنایع مالی، انرژی و تولیدی، به سراغ چالش‌هایی می‌رود که پیش‌تر با رایانش کلاسیک غیرقابل حل به نظر می‌رسیدند. در کنار آن، Quandela قرار دارد؛ استارت‌آپی فرانسوی که در حوزه‌ی توسعه‌ی رایانه‌های کوانتومی فوتونیکی فعالیت می‌کند و محصولاتش به دلیل ماژولار بودن، مقیاس‌پذیری، بهره‌وری انرژی بالا و دسترسی آسان، چه از طریق فضای ابری و چه به‌صورت لوکال، توجه بسیاری را جلب کرده است. تیم تخصصی Quandela با ترکیب توانمندی‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، از توسعه‌ی منابع تک‌فوتونی فوق‌کارآمد گرفته تا طراحی الگوریتم‌های پیشرفته و ارائه‌ی راهکارهای محاسبات کوانتومی ابری، این شرکت را به یکی از بازیگران کلیدی دنیای کوانتوم بدل کرده است. در این اپیزود با ما همراه باشید تا نگاهی بر مسیر تاسیس و نوآوری‌های این دو شرکت در جهان محاسبات کوانتومی بیندازیم.

شرکت QuiX Quantum در سال 2019 در هلند بنیان‌گذاری شد و به عنوان یکی از پیشگامان اروپایی رایانش کوانتومی فوتونیکی تا کنون توانسته بیش از 12 سیستم کوانتومی را به فروش برساند. این شرکت با بهره‌گیری از توان فناوری فوتونیکی و توسعه کامپیوترهای کوانتومی قدرتمند در تابستان 2022 موفق شد سرمایه‌ای به میزان 5.5 میلیون یورو کسب کند و با گسترش دفاترخود در 5 نقطه در سراسر اروپا به توسعه مرزهای نوآوری در فناوری کوانتومی و همچنین خدمت‌رسانی به جامعه‌ی رو‌به‌رشد مشتریان جهانی‌ مشغول است. در همان سال 2019، شرکت Orca Computing در دفتر مرکزی خود در لندن، آغاز به توسعه و ارائه سامانه‌های تمام‌پشته (full-stack) رایانش کوانتومی فوتونیکی نمود که با هدف پاسخ به کاربردهایی با اهمیت علمی و اقتصادی طراحی شده‌اند و همچنین دفاتری را در تورنتو و آستین تگزاس گشود. این شرکت به‌عنوان یک شرکت منشعب از دانشگاه آکسفورد تأسیس شد و از بیش از ۳۰ سال پژوهش علمی و پیشرفت‌های فناورانه‌ی یکی از بنیان‌گذاران خود، پروفسور ایان والمزلی، بهره می‌برد و به دنبال ارائه رویکرد کاملاً جدیدی از رایانش کوانتومی فوتونیکی است. . در این قسمت با ما همراه باشید تا نگاهی به مسیر تحقیقاتی و دستاوردهای شرکت‌های QuiX Quantum و Orca Computing بیندازیم.

شرکت Oxford Quantum Circuits (OQC) که در زمینه سخت‌افزار و نرم‌افزار رایانش کوانتومی فعالیت می‌کند، در ژوئن سال ۲۰۱۷ به عنوان یک شرکت برخاسته از دپارتمان فیزیک دانشگاه آکسفورد تأسیس شد تا پردازنده‌ای جدید و مقیاس‌پذیر برای رایانش کوانتومی توسعه دهد. دستاورد بزرگ این شرکت، کامپیوتر کوانتومی با عنوان تنها نمونه تجاری در نوع خود است که در بریتانیا در دسترس قرار دارد. این شرکت که توسط دکتر پیتر لیک از دپارتمان فیزیک دانشگاه آکسفورد بنیان‌گذاری شده و اکنون تحت مدیریت ایلانـا ویزبی اداره می‌شود، در حال انتقال فناوری کوانتومی از آزمایشگاه به دست مشتریان است و زمینه‌ساز پیشرفت‌هایی در حوزه‌هایی مانند پیش‌بینی‌های پزشکی، تغییرات اقلیمی و الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌باشد. این شرکتِ ریشه گرفته از دانشگاه آکسفورد، یکی از پیشگامان حوزه رایانش کوانتومی در بریتانیا به شمار می‌رود و خدمات رایانش کوانتومی را به‌عنوان سرویس یا Quantum Computing-as-a-Service ارائه می‌دهد. به عبارتی، یک پلتفرم ابری اختصاصی برای QCaaS راه‌اندازی کرده که به شرکا و مشتریان اجازه می‌دهد تا با فناوری‌های کوانتومی آزمایش انجام دهند و راه‌حل‌های نوآورانه‌ای برای مسائل پیچیده کشف کنند. در این قسمت با ما همراه باشید تا نگاهی به مسیر تحقیقاتی و حرفه‌ای Oxford Quantum Circuits بیندازیم.

شرکت Quantinuum فعال در حوزه رایانش کوانتومی، در جریان ادغام میان شرکت‌های Cambridge Quantum مستقر در کمبریج انگلستان و غول فناوری آمریکایی، Honeywell شکل گرفت. Cambridge Quantum در زمینه‌های متعددی از نرم‌افزارهای کوانتومی مانند TKET گرفته تا سیستم‌عامل‌ها و امنیت سایبری، فعالیت می‌کرد؛ اما شهرت اصلی این شرکت به خاطر نوآوری‌های برجسته‌اش در پردازش زبان طبیعی کوانتومی (QNLP) بود. از سویی دیگر، Honeywell Quantum Solutions یکی از پیشرفته‌ترین سخت‌افزارهای کوانتومی مبتنی بر یون‌های به دام افتاده را توسعه داده و در نهایت در تاریخ ۳۰ نوامبر ۲۰۲۱ اعلام کرد که شرکت جدیدی با نام Quantinuum تأسیس شده. Quantinuum امروزه به‌عنوان بزرگ‌ترین و پیشرفته‌ترین شرکت کوانتومی full-stack در حوزه محاسبات کوانتومی شناخته می‌شود. این شرکت معتقد است که با بهره‌گیری از مقیاس چشمگیر و رهبری اثبات‌شده در حوزه‌های سخت‌افزار، نرم‌افزار و تحقیق و توسعه، آینده صنعتی‌ای را رقم خواهد زد که پیش‌بینی می‌شود در دهه‌های پیش‌‌ِِ رو به بازاری تریلیون دلاری تبدیل شود. با ما همراه باشید تا در این قسمت مروری بر شکل‌گیری، تکنولوژی، دستاوردها و آینده‌ی شرکت Quantinuum داشته باشیم.