الحوسبة
هل أصبحت اللبنات الأساسية للإنترنت الكمومي موضع التركيز؟
تلتزم Securities.io بمعايير تحريرية صارمة، وقد تتلقى تعويضات عن الروابط المُراجعة. لسنا مستشارين استثماريين مُسجلين، وهذه ليست نصيحة استثمارية. يُرجى الاطلاع على كشف التابعة لها.
برزت عناصر بناء الإنترنت الكمومي
تحرز الحوسبة الكمومية تقدمًا كبيرًا في مختلف الأقسام الفرعية للتكنولوجيا، بدءًا من زيادة عدد البتات الكمومية إلى إمكانيات أفضل تطوير الشبكات الكمومية، بالكامل حالة جديدة من المادةو نظام تشغيل للشبكات الكمومية، وحتى العثور على حالات الاستخدام الأولى في تدريب الذكاء الاصطناعي.
مجال آخر يتطلب الاهتمام هو تطوير مصادر الضوء الكمومي. هذا هو نوع الضوء المنبعث بطريقة تؤدي إلى إنتاج زوج متشابك من الفوتونات، لا أكثر. تبقى الجسيمات المتشابكة متفاعلة مع بعضها البعض حتى عند انفصالها، مما يؤدي إلى نقل الخصائص الكمومية.
وسيكون هذا التشابك أمرا حاسما لربط أجهزة الكمبيوتر الكمومية بالشبكات، حيث إن مصدر الضوء الكمومي فقط هو القادر على حمل البيانات الكمومية من جهاز كمبيوتر إلى آخر.
حتى الآن، كان من الصعب إنشاء مصادر ضوء كمي موثوقة. أحد الخيارات هو إنشاء بصريات غير خطية، مع البصريات غير الخطية عالية الإنتاجية التي تم تطويرها مؤخرًا بواسطة باحثون في جامعة إلينوي.
خيار آخر هو ليعتمد على نتريد الغاليوم شبه الموصل، والتي يتم استخدامها بالفعل في الرقائق والليزر، على الرغم من أن هذا لا يزال قيد التطوير.
هناك خيار واعد جديد ينفتح الآن، باستخدام عنصر الأرض النادر الإربيوم، مع متساوي . (مصادر الضوء الكمي المصنوعة من السيليكون القائم على الإربيوم) تم تطويره من خلال تعاون ألماني دنماركي يتضمن هيلمهولتز-زينتروم دريسدن-روسيندورف (HZDR) و مبادئ السلوك الجامعة التقنية في الدنمارك (DTU).
لماذا يُعد الإربيوم مهمًا للشبكات الكمومية
الإربيوم هو عنصر أرضي نادر (العدد الذري 68)، ويستخدم في الغالب لخصائصه الفلورية.
يتم استخدام زجاج أو بلورات الإربيوم المعدلة كـ الليزر مضخم بصري للإشارات المنقولة عبر الألياف الضوئية. كما أنه مفيد في الليزر المستخدم في الجراحة وطب الأسنان (ليزر Er:YAG)، إذ يُنتج تطبيقًا قويًا ولكنه سطحي جدًا لطاقة الليزر.
يتم إنتاج الإربيوم في الغالب من خامات المعادن النادرة الغنية بالأرض، والتي غالبًا ما ترتبط برواسب غنية بالثوريوم.
مع أن قدرة الإربيوم على إصدار الضوء تجعله مصدر ضوء مثاليًا للتطبيقات الكمومية، إلا أن ذلك لم يكن ممكنًا حتى الآن، إذ لا يتفاعل الإربيوم بقوة كافية مع التحفيز الضوئي. لذا، في أشكاله الحالية، ستُفقد كمية كبيرة من المعلومات الكمومية بين مصدر الضوء والرقائق الكمومية والذاكرة.
من أصعب الأهداف دمج مصادر الضوء الكمي مع الذاكرات الكمومية. بدا هذا مستحيلاً قبل بضع سنوات، لكننا نرى الآن طريقاً للمضي قدماً.
كيف تُطلق الفوتونات النانوية العنان لإمكانات الإربيوم الكمومية
هنا، حقق البحث في الجامعة التقنية في الدنمارك تقدمًا كبيرًا. فقد طوروا تقنية نانوفوتونية جديدة تجعل الإربيوم أكثر تفاعلًا مع الضوء.
تعتمد هذه الطريقة على دمج بواعث الضوء الإربيومية مع أجهزة السيليكون النانوية الفوتونية المصنعة تجارياً.
المصدر HZDR
وقد فتح هذا الطريق أمام إنشاء ذكريات كمية طويلة الأمد يمكن تصنيعها على نطاق الرقاقة باستخدام تقنية CMOS.
"نعتزم استخدام تقنيات حزمة الأيونات المتقدمة لزرع ذرات الإربيوم في هياكل السيليكون الصغيرة ودراسة كيفية استخدام السيليكون فائق النقاء لتحسين أدائها."
الدكتور يوندر بيرينسين - أستاذ في معهد فيزياء حزمة الأيونات وأبحاث المواد في HZDR.
يمكن استخدام هذه الأنظمة الكمومية في مجموعة متنوعة من التطبيقات بالإضافة إلى الشبكات الكمومية والاتصالات، ولا سيما الفوتونيات المتكاملة ذات استهلاك الطاقة المنخفض للغاية، وطرق التصنيع النانوية الجديدة.
تعتمد الرؤية التكنولوجية على دمج رقائق النانوفوتونية من جامعة DTU مع تقنيات فريدة في المواد، والميكانيكا الكهربائية النانوية، والطباعة النانوية، والأنظمة الكمومية. تتوفر اليوم أنواع عديدة من مصادر الضوء الكمومي، ولكنها إما لا تعمل مع الذواكر الكمومية، أو أنها غير متوافقة مع الألياف الضوئية.
التطبيقات العملية للضوء الكمومي القائم على الإربيوم
وستكون التطبيقات الأكثر أهمية لهذه المشاريع في مجال ربط أجهزة الكمبيوتر الكمومية، إذ إن استخدام الإربيوم يجعله متوافقاً مع نفس أطوال الموجات الضوئية المستخدمة في الاتصالات عبر الألياف البصرية.
كشبكة عادية من الألياف الضوئية لقد ثبت مؤخرًا أنه يمكن استخدامه لنقل المعلومات الكمية في نفس وقت تدفق بيانات الاتصالات العاديةستكون القدرة على استخدام البنية التحتية للألياف الضوئية الموجودة مسبقًا مهمة لجعل الشبكة الكمومية قابلة للتطبيق اقتصاديًا.
"سيضع هذا البحث الأساس لبناء أجهزة كمية يمكن دمجها في تكنولوجيا اليوم."
الدكتور يوندر بيرينسين - أستاذ في معهد فيزياء حزمة الأيونات وأبحاث المواد في HZDR.
تم إجراء هذا البحث بدعم ومعدات مقدمة من شركة بيم فوكس تكنولوجيز (تكنولوجيا النانو) و Lizard Photonics ApS (الفوتونيات المتكاملة).
الاستثمار في الحوسبة الكمومية
هانيويل / كوانتينيوم
(HON )
Quantinuum هي نتيجة اندماج Honeywell Quantum Solutions وCambridge Quantum.
تظل شركة هانيويل هي المساهم الأكبر في الشركة (من المرجح أن تصل ملكيتها إلى 52٪) بعد جولة لجمع التبرعات تقدر قيمتها بـ 5 مليارات دولاريُقال إن مؤسس الشركة، إلياس خان، يمتلك حوالي ٢٠٪ من أسهمها. ومن بين المساهمين الآخرين، شركة JSR Corporation، وميتسوي، وأمجين، وآي بي إم، وجيه بي مورغان.
طرح عام أولي محتمل لشركة Quantinuum في المستقبل، ربما كجزء من عملية إعادة هيكلة أكبر للشركة، وتقدر قيمتها بنحو 20 مليار دولار و قد يحدث بين عامي 2026 و2027.
لا تعد الحوسبة الكمومية الجزء المركزي من أعمال شركة هانيويل، بل إنها تركز بشكل أكبر على المنتجات في مجال الفضاء والأتمتة والمواد الكيميائية المتخصصة.
ومع ذلك، قد يستفيد كل من هذه المجالات من الحوسبة الكمومية، وخاصة الكيمياء الحسابيةوالأمن السيبراني الكمي، مما قد يمنح هانيويل ميزة ضد منافسيها.
النموذج الرئيسي للشركة في الوقت الحالي هو H2، وهي شريحة أيونات محاصرة تحتوي على 56 كيوبت، مع دقة بوابة كيوبتين بنسبة 99.895%.
لقد سعت الشركة إلى تحقيق حوسبة عالية الجودة مع القليل جدًا من الخطأ أكثر من إضافة أكبر عدد ممكن من البتات الكمومية، مما أدى إلى إنشاء ما يسمى "الحوسبة الكمومية المقاومة للأخطاء".
تُسمى هذه الطريقة من قبل الشركة "بتات كيوبية أفضل، نتائج أفضل"، حيث تحقق كمية مماثلة من البتات الكيوبية نتائج أكثر موثوقية بمقدار 100 إلى 1,000 مرة.
المصدر الكميات
من الممكن أن يحدث هذا فرقًا كبيرًا في التشفير المقاوم للكميات المطلوب بشكل عاجل، مع شركة الدفاع Thales (HO.PA -0.96٪) التعاون بالفعل مع Quantinuum وأيضا البنوك الدولية HSBC و JP مورغان.
تقدم Quantinuum أيضًا كيمياء الحوسبة الكمومية الخاصة بها إنكوانتو، قابلة للاستخدام في التطبيقات الدوائية وعلوم المواد والمواد الكيميائية والطاقة والفضاء الجوي.
مثل العديد من شركات الحوسبة الكمومية الأخرى، تقدم Quantinuum خدمة Helios، وهي خدمة "الأجهزة كخدمة"مما يسمح للمستخدمين بالاستفادة من الحوسبة الكمومية دون الحاجة إلى التعامل مع تعقيد تشغيل النظام بأنفسهم.
وقعت شركة Quantinuum في نوفمبر 2024 شراكة مع شركة Infineon الألمانية، أكبر شركة مصنعة لأشباه الموصلات في أوروبا. ستقدم شركة Infineon تكنولوجيا الفوتونيات المتكاملة والإلكترونيات التحكمية للمساعدة في إنشاء الجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الأيونات المحاصرة.
ومع اقتراب الفوتونيات المتكاملة والشبكات الكمومية من حالات الاستخدام العملي، أصبح من الواضح الآن مدى أهمية هذه الشراكة لمستقبل Quantinuum.
في هذه المرحلة، يبدو أن الخطوة التالية للشركة ستكون إطلاق أول شريحة فوتونية كمية في العالم تركز على الذكاء الاصطناعي.
في الأشهر المقبلة، ستشارك Quantinuum نتائج التعاون الجاري، مع تسليط الضوء على الإمكانات الرائدة للتقدم القائم على الكم في مجال الذكاء الاصطناعي التوليدي.
ستعمل قدرة Gen QAI المبتكرة على تعزيز وتسريع استخدام الأطر العضوية المعدنية لتوصيل الأدوية، مما يمهد الطريق لخيارات علاج أكثر كفاءة وشخصية، وسيتم الكشف عن التفاصيل عند إطلاق Helios.
ويعد الإعلان في هذا المنشور جزءًا من سلسلة من الأخبار المتعلقة بالتقدم السريع الذي أحرزته العلاقة بين الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية في Quantinuum.
إن المزيد من حالات الاستخدام المستمرة يمكن أن تعزز القيمة المستقبلية للشركة بشكل كبير، وبالتالي، فإن مجموعة هانيويل فيها والأرباح المحتملة التي يمكن للمستثمرين تحقيقها منها.
أحدث أخبار وتطورات أسهم هانيويل (HON)
