บล็อกอาคารสำหรับอินเทอร์เน็ตควอนตัมกำลังเข้ามาโฟกัสหรือไม่?

ส่วนประกอบของอินเทอร์เน็ตควอนตัมกำลังเกิดขึ้น

การประมวลผลแบบควอนตัมกำลังมีความก้าวหน้าอย่างมากในหัวข้อย่อยต่างๆ ของเทคโนโลยี ตั้งแต่จำนวนคิวบิตที่เพิ่มขึ้นไปจนถึงความเป็นไปได้ที่ดีขึ้น การพัฒนาเครือข่ายควอนตัมโดยสิ้นเชิง สถานะใหม่ของสสาร, ระบบปฏิบัติการสำหรับเครือข่ายควอนตัมและแม้กระทั่ง การค้นหาตัวอย่างการใช้งานครั้งแรกในการฝึกอบรม AI.

อีกสาขาหนึ่งที่ต้องให้ความสนใจคือการพัฒนาแหล่งกำเนิดแสงควอนตัม แสงประเภทนี้ถูกปล่อยออกมาในลักษณะที่ทำให้เกิดโฟตอนคู่หนึ่งพันกัน และมีเพียงโฟตอนเดียวเท่านั้นที่พันกัน อนุภาคที่พันกันจะยังคงโต้ตอบกันแม้ว่าจะแยกออกจากกัน ส่งผลให้คุณสมบัติควอนตัมถูกถ่ายโอน

การพันกันนี้จะเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ควอนตัม เนื่องจากมีเพียงแหล่งกำเนิดแสงควอนตัมเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลควอนตัมจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งได้

จนถึงขณะนี้ การสร้างแหล่งกำเนิดแสงควอนตัมที่เชื่อถือได้นั้นเป็นเรื่องยาก ทางเลือกหนึ่งอาจเป็นการสร้างออปติกแบบไม่เชิงเส้นด้วย ออปติกแบบไม่เชิงเส้นผลผลิตสูงที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้โดย นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์.

อีกทางเลือกคือ ที่จะพึ่งพา สารกึ่งตัวนำแกเลียมไนไตรด์ถูกนำมาใช้งานบนชิปและเลเซอร์แล้ว แม้ว่างานนี้ยังอยู่ระหว่างการดำเนินการ

ทางเลือกใหม่ที่มีแนวโน้มดีกำลังเปิดตัว โดยใช้เออร์เบียม ซึ่งเป็นธาตุหายากร่วมกับ เท่ากัน ความคิดริเริ่ม (แหล่งกำเนิดแสงควอนตัมซิลิคอนที่ใช้เออร์เบียม) พัฒนาโดยความร่วมมือระหว่างเยอรมันและเดนมาร์กโดยเกี่ยวข้องกับ เฮล์มโฮลทซ์-เซนทรัม เดรสเดน-รอสเซนดอร์ฟ (HZDR) และ มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์ก (DTU).

เหตุใดเออร์เบียมจึงมีความสำคัญต่อเครือข่ายควอนตัม

เออร์เบียมเป็นธาตุหายาก (เลขอะตอม 68) ส่วนใหญ่ใช้เพื่อคุณสมบัติเรืองแสง

ใช้แก้วเออร์เบียมหรือคริสตัลที่ดัดแปลงเป็น เลเซอร์ เครื่องขยายเสียง สำหรับสัญญาณที่ส่งผ่านใยแก้วนำแสง และยังมีประโยชน์ในเลเซอร์ที่ใช้ในการผ่าตัดและทันตกรรม (เลเซอร์ Er:YAG) เนื่องจากให้พลังงานเลเซอร์ที่ทรงพลังแต่ใช้ได้อย่างผิวเผิน

เออร์เบียมส่วนใหญ่ผลิตจากแร่หายากที่มีธาตุหายากมาก ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับแหล่งที่มีทอเรียมมาก

แม้ว่าความสามารถในการเปล่งแสงของเออร์เบียมน่าจะทำให้มันเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านควอนตัม แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่สามารถทำได้จริง เนื่องจากเออร์เบียมไม่ตอบสนองต่อการกระตุ้นของแสงได้รุนแรงเพียงพอ ดังนั้นในรูปแบบที่เออร์เบียมผลิตขึ้นในปัจจุบัน ข้อมูลควอนตัมจำนวนมากจะสูญหายไประหว่างแหล่งกำเนิดแสง ชิปควอนตัม และหน่วยความจำ

“เป้าหมายที่ยากที่สุดอย่างหนึ่งคือการผสานแหล่งกำเนิดแสงควอนตัมเข้ากับหน่วยความจำควอนตัม ซึ่งเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาดูเหมือนไม่สมจริง แต่ตอนนี้เราเห็นหนทางข้างหน้าแล้ว”

Søren Stobbe – ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์ก (DTU)

นาโนโฟโตนิกส์ปลดล็อกศักยภาพควอนตัมของเออร์เบียมได้อย่างไร

นี่คือจุดที่การวิจัยของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์กประสบความสำเร็จ พวกเขาพัฒนาเทคโนโลยีนาโนโฟโตนิกใหม่ที่สามารถทำให้เออร์เบียมตอบสนองต่อแสงได้ดีขึ้นมาก

วิธีการดังกล่าวผสานตัวปล่อยแสงเออร์เบียมเข้ากับอุปกรณ์ซิลิกอนนาโนโฟโตนิกที่ผลิตในเชิงพาณิชย์

ที่มา: สวพ.FMXNUMX

สิ่งนี้เปิดทางให้กับหน่วยความจำควอนตัมอายุยืนยาวที่สามารถผลิตได้ในระดับเวเฟอร์โดยใช้เทคโนโลยี CMOS

“เราตั้งใจจะใช้เทคนิคลำแสงไอออนขั้นสูงเพื่อฝังอะตอมเออร์เบียมลงในโครงสร้างซิลิกอนขนาดเล็ก และศึกษาว่าการใช้ซิลิกอนที่บริสุทธิ์พิเศษสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของโครงสร้างดังกล่าวได้อย่างไร”

ดร. Yonder Berencen – ศาสตราจารย์สถาบันวิจัยฟิสิกส์และวัสดุลำแสงไอออนที่ HZDR

ระบบควอนตัมเหล่านี้สามารถใช้ได้กับแอปพลิเคชันต่างๆ นอกเหนือไปจากเครือข่ายควอนตัมและโทรคมนาคม โดยเฉพาะโฟโตนิกส์แบบบูรณาการที่มีการใช้พลังงานต่ำมาก และวิธีการผลิตนาโนแบบใหม่

วิสัยทัศน์ด้านเทคโนโลยีนั้นอิงจากการผสมผสานชิปนาโนโฟตอนิกส์จาก DTU เข้ากับเทคโนโลยีเฉพาะด้านวัสดุ นาโนอิเล็กโตรเมคานิกส์ นาโนลิโทกราฟี และระบบควอนตัม ปัจจุบันมีแหล่งกำเนิดแสงควอนตัมหลายประเภท แต่ไม่สามารถทำงานร่วมกับหน่วยความจำควอนตัมได้ หรือไม่ก็ไม่สามารถใช้ร่วมกับใยแก้วนำแสงได้

Søren Stobbe – ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์ก (DTU)

การประยุกต์ใช้แสงควอนตัมจากเออร์เบียมในโลกแห่งความเป็นจริง

การประยุกต์ใช้ที่สำคัญที่สุดของโครงการเหล่านี้จะอยู่ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ควอนตัม เนื่องจากการใช้เออร์เบียมทำให้เข้ากันได้กับความยาวคลื่นแสงเดียวกับที่ใช้ในการสื่อสารผ่านไฟเบอร์ออปติก

เป็นเครือข่ายใยแก้วนำแสงธรรมดา ได้รับการพิสูจน์เมื่อไม่นานนี้ว่าสามารถใช้งานในการส่งข้อมูลควอนตัมได้ในเวลาเดียวกันกับการไหลของข้อมูลโทรคมนาคมปกติความสามารถในการใช้โครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์ออปติกที่มีอยู่เดิมจะเป็นสิ่งสำคัญในการทำให้เครือข่ายควอนตัมมีความคุ้มทุน

การวิจัยนี้จะวางรากฐานสำหรับการสร้างอุปกรณ์ควอนตัมที่สามารถผสานเข้ากับเทคโนโลยีในปัจจุบันได้”

ดร. Yonder Berencen – ศาสตราจารย์สถาบันวิจัยฟิสิกส์และวัสดุลำแสงไอออนที่ HZDR

การวิจัยครั้งนี้ดำเนินการโดยได้รับการสนับสนุนและอุปกรณ์จาก บริษัท บีมฟ็อกซ์ เทคโนโลยี เอพีเอส (นาโนเทคโนโลยี)และ ลิซาร์ด โฟโตนิกส์ เอพีเอส (โฟโตนิกส์เชิงบูรณาการ)

การลงทุนในระบบคอมพิวเตอร์ควอนตัม

ฮันนี่เวลล์ / ควอนติเนียม

Quantinuum เป็นผลจากการควบรวมกิจการระหว่าง Honeywell Quantum Solutions และ Cambridge Quantum

ฮันนี่เวลล์ยังคงเป็นผู้ถือหุ้นรายใหญ่ของบริษัท (น่าจะถือหุ้นอยู่ 52%) หลังจากรอบการระดมทุนที่มูลค่า 5 พันล้านเหรียญสหรัฐรายงานระบุว่าผู้ก่อตั้ง Ilyas Khan ถือหุ้นของบริษัทอยู่ประมาณ 20% ผู้ถือหุ้นรายอื่นๆ ได้แก่ JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM และ JP Morgan

การเสนอขายหุ้นต่อสาธารณะครั้งแรก (IPO) ของ Quantinuum ในอนาคต ซึ่งอาจเป็นส่วนหนึ่งของการปรับโครงสร้างองค์กรที่ใหญ่ขึ้น คาดว่าจะมีมูลค่าสูงถึง 20 หมื่นล้านดอลลาร์ และ อาจเกิดขึ้นระหว่างปี พ.ศ. 2026 ถึง พ.ศ. 2027.

การประมวลผลแบบควอนตัมไม่ใช่ส่วนสำคัญของธุรกิจของฮันนี่เวลล์ แต่เน้นไปที่ผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ระบบอัตโนมัติ และสารเคมีและวัสดุพิเศษมากกว่า

อย่างไรก็ตาม โดเมนเหล่านี้แต่ละโดเมนอาจได้รับประโยชน์จากการประมวลผลแบบควอนตัม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เคมีคำนวณและความปลอดภัยทางไซเบอร์แบบควอนตัม ซึ่งอาจทำให้ Honeywell มีข้อได้เปรียบเหนือคู่แข่ง

รุ่นหลักของบริษัทในตอนนี้คือ H2 ซึ่งเป็นชิปไอออนดักจับ 56 คิวบิตที่มีความเที่ยงตรงของเกตสองคิวบิต 99.895%

บริษัทได้มุ่งมั่นที่จะประมวลผลข้อมูลคุณภาพสูงโดยมีข้อผิดพลาดน้อยที่สุดโดยการเพิ่มคิวบิตให้ได้มากที่สุด จึงได้สร้างสิ่งที่เรียกว่า "การประมวลผลควอนตัมที่ทนทานต่อข้อผิดพลาด"

บริษัทเรียกแนวทางนี้ว่า “คิวบิตที่ดีกว่า ผลลัพธ์ที่ดีกว่า” ซึ่งคิวบิตจำนวนเท่ากันให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้มากกว่าถึง 100-1,000 เท่า

ที่มา: ควอนตินัม

สิ่งนี้สามารถสร้างความแตกต่างให้กับระบบเข้ารหัสที่ต้านทานควอนตัมซึ่งจำเป็นอย่างเร่งด่วนได้ โดยบริษัทด้านการป้องกันประเทศ Thales (ฮ.พ -0.96%) ได้ร่วมมือกับ Quantinuum แล้ว และ ธนาคารระหว่างประเทศ HSBC และ มอร์แกน JP.

Quantinuum ยังนำเสนอเคมีเชิงคำนวณเชิงควอนตัมที่เป็นกรรมสิทธิ์ของตนเองอีกด้วย อินควอนโตใช้งานได้ในด้านเภสัชกรรม วัสดุศาสตร์ เคมีภัณฑ์ พลังงาน และการบินอวกาศ

เช่นเดียวกับบริษัทคอมพิวเตอร์ควอนตัมอื่นๆ มากมาย Quantinuum นำเสนอ Helios ซึ่งเป็น “ฮาร์ดแวร์ในรูปแบบบริการ”ทำให้ผู้ใช้สามารถได้รับประโยชน์จากการประมวลผลแบบควอนตัมโดยไม่ต้องยุ่งยากกับการใช้งานระบบด้วยตนเอง

Quantinuum ลงนามความร่วมมือกับ Infineon ของเยอรมนีในเดือนพฤศจิกายน 2024ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ที่สุดของยุโรป Infineon จะนำเทคโนโลยีโฟโตนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมแบบบูรณาการมาช่วยสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่กักขังอยู่รุ่นต่อไป

ในขณะที่โฟตอนิกส์แบบบูรณาการและเครือข่ายควอนตัมกำลังเคลื่อนตัวเข้าใกล้กรณีการใช้งานจริงมากขึ้น จึงเป็นที่ชัดเจนแล้วว่าความร่วมมือนี้อาจมีความสำคัญต่ออนาคตของ Quantinuum มากเพียงใด

ณ จุดนี้ ดูเหมือนว่าขั้นตอนต่อไปของบริษัทจะเป็น เปิดตัวชิปโฟโตนิกส์-ควอนตัมที่เน้น AI ตัวแรกของโลก

ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้านี้ Quantinuum จะแบ่งปันผลลัพธ์จากความร่วมมือที่กำลังดำเนินอยู่ โดยแสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันล้ำสมัยของความก้าวหน้าที่ขับเคลื่อนด้วยควอนตัมใน Generative AI

ความสามารถ Gen QAI เชิงนวัตกรรมจะช่วยปรับปรุงและเร่งการใช้ Metallic Organic Frameworks ในการส่งยา ช่วยให้มีทางเลือกการรักษาที่มีประสิทธิภาพและเป็นรายบุคคลมากขึ้น โดยจะมีการเปิดเผยรายละเอียดในระหว่างการเปิดตัว Helios

การประกาศในสิ่งพิมพ์นี้เป็นส่วนหนึ่งของข่าวสารที่เกี่ยวข้องกับความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ AI-ควอนตัมที่เกิดขึ้นที่ Quantinuum

การใช้งานอย่างต่อเนื่องมากขึ้นอาจช่วยเพิ่มมูลค่าของบริษัทในอนาคตได้อย่างมาก และส่งผลต่อส่วนแบ่งของ Honeywell และกำไรที่นักลงทุนอาจได้รับจากมันด้วย

ข่าวและความคืบหน้าล่าสุดของหุ้น Honeywell (HON)