شرکت QuantWare نخستین پردازنده کوانتومی ۱۰ هزار کیوبیتی جهان را با دستیابی به جهش ۱۰۰ برابری در مقیاسپذیری معرفی کرد.
به گزارش سرویس سخت افزار تکناک، صنعت محاسبات کوانتومی با معرفی این پردازنده وارد مرحله تازهای از بلوغ و مقیاسپذیری شده است؛ جهشی که شرکت QuantWare آن را «نقطه عطف تاریخی» برای این فناوری توصیف میکند.
این پردازنده جدید که بر پایه نسل تازهای از معماری واحد پردازش کوانتومی (QPU) ساخته شده است، اندازهای ۱۰۰ برابر بزرگتر از پیشرفتهترین پردازندههای موجود دارد، اما در عین حال در فضایی کوچکتر از سامانههای کنونی قرار میگیرد و بهرهوری بیشتری ارائه میدهد. این تحول، گذار صنعت از سامانههای چندپردازندهای شبکهایشده به پردازندههای متراکم تکتراشه را سرعت میبخشد و امکان افزایش ظرفیت محاسباتی بدون رشد تصاعدی پیچیدگیها را فراهم میکند.
طی نزدیک به یک دهه، مقیاسپذیری بزرگترین مانع پیشروی صنعت کوانتوم بوده است. بسیاری از شرکتهای بزرگ فناور نتوانستهاند از سقف حدود ۱۰۰ کیوبیت عبور کنند. گوگل طی شش سال تنها از ۵۳ به ۱۰۵ کیوبیت رسیده است و آیبیام نیز با طراحی ۱۲۰ کیوبیتی اخیر خود، پیشبینی میکند که همین مقیاس تا حدود سال ۲۰۲۸، بالاترین حد عملی در سامانههای تجاری باشد. این محدودیتها شرکتها را به سمت راهکارهای جایگزین، از جمله اتصال چندین پردازنده کوچکتر سوق داده است؛ رویکردی که اگرچه اندازه کارکردی QPUها را افزایش میدهد، اما پیچیدگی، هزینه و احتمال بروز خطا را نیز بهمراتب بیشتر میکند. همین عوامل باعث شده است که رشد واقعی صنعت کند باشد و بسیاری از کاربردهای نظری، تنها در حد پیشبینی باقی بماند.
شرکت QuantWare اعلام کرد که معماری جدید این شرکت، این بنبست را شکسته است. در این سامانه، ترکیبی از مقیاسپذیری سهبعدی، طراحی مبتنی بر چیپلت و بیش از ۴۰ هزار خط ورودی–خروجی به کار گرفته شده است. پیوندهای تراشهبهتراشه با وفاداری بالا ماژولهای مختلف را به هم متصل میکنند و در عین افزایش مقیاس از افت کارایی جلوگیری میکنند. به گفته شرکت، این معماری توان محاسباتی بیشتری بهازای هر وات انرژی و هر واحد هزینه نسبت به سامانههای چند-QPU شبکهای ارائه میدهد و برای نخستینبار مدل استانداردی برای صنعت در زمینه مقیاسپذیری واقعی فراهم میآورد. این امکان وجود دارد همه شرکتهایی که با کیوبیتهای ابررسانا کار میکنند، با تکیه بر این معماری، QPUهایی بسیار بزرگتر تولید کنند.
یکی از عناصر مهم این تحول، پیوستن رسمی NVIDIA NVQLink به اکوسیستم Quantum Open Architecture QuantWare است. این یکپارچگی، پیوند میان محاسبات کوانتومی در مقیاس ابررایانشی و محاسبات کلاسیک با توان پردازشی بالا را ممکن میسازد و توسعهدهندگان میتوانند از طریق پلتفرم NVIDIA CUDA-Q بهطور یکپارچه به هر دو منبع محاسباتی دسترسی داشته باشند. شرکت QuantWare اعلام کرده است: «ترکیب VIO و NVQLink جهشهای لازم را برای ورود صنعت به نسل بعدی مقیاسپذیری کوانتومی فراهم میکند.»
این شرکت همزمان با معرفی پردازنده کوانتومی ۱۰ هزار کیوبیتی خود، از برنامه ایجاد Kilofab، یک کارخانه ساخت بزرگمقیاس خبر داده است. این مرکز که قرار است در سال ۲۰۲۶ در شهر دلفت هلند راهاندازی شود، نخستین مرکز اختصاصی جهان برای تولید دستگاههای مبتنی بر معماری Quantum Open Architecture و یکی از بزرگترین کارخانههای کوانتومی برنامهریزیشده محسوب میشود. شرکت QuantWare بیان کرد که هماکنون نیز از نظر تعداد، بیشتر از هر تأمینکننده تجاری دیگری پردازنده کوانتومی تولید میکند و Kilofab قرار است ظرفیت تولید را ۲۰ برابر افزایش دهد.
مت رایجلارزدم، مدیرعامل QuantWare، این لحظه را نقطهای توصیف میکند که صنعت مدتها منتظر آن بوده است. وی عنوان کرد که بسیاری از مردم طی سالهای اخیر درباره توان بالقوه محاسبات کوانتومی برای تحول حوزههایی مانند شیمی، علم مواد و انرژی شنیدهاند، اما پردازندههای ۱۰۰ کیوبیتی عملاً اجازه نمیدادند که این وعدهها فراتر از نظریه بروند. رایجلارزدم تأکید کرد: «این معماری تازه، سد مقیاسپذیری را کاملاً برمیدارد و مسیر را برای ساخت رایانههای کوانتومی با ارزش اقتصادی واقعی باز میکند.» وی تصریح کرد: «ما با VIO-40K، قدرتمندترین معماری پردازنده کوانتومی را برای کل اکوسیستم مهیا کردهایم.»
پیشفروش این پردازنده آغاز شده است و نخستین دستگاهها در سال ۲۰۲۸ عرضه خواهند شد؛ سالی که بهنظر میرسد نقطه شروع نسل تازهای از رقابت کوانتومی در جهان باشد.
