Computing
Maaaring Lutasin ng Light Cages ang Problema sa Memorya ng Quantum Computing
Idagdag ang Securities.io sa mga gusto mong mapagkunan sa Google
Ang Bottleneck: Bakit Kailangan ng Quantum Computing ng Bagong Memorya
Para magamit ang isang quantum computer, kahit hindi pa ito pang‑rutin ngunit dapat maaasahan, kailangan nitong gayahin gamit ang mga quantum‑compatible na sangkap ang karamihan sa mga tungkulin na ginagawa ng mga silicon semiconductor: hindi lang ang kalkulasyon (processor/chips), kundi pati ang networking at memorya.
Umunlad na ang networking. Nakita na natin ang paglabas ng QNodeOS, isang operating system nakalaan sa quantum networking, kasama ang photonic chips na maaaring mass‑produce, erbium nanophotonic amplifiers, at quantum teleportation gamit ang tradisyonal na optical fiber networks.
Ngunit mas mahirap ang memorya, bagamat maaaring magbigay ng isang hybrid na solusyon ang sound waves sa isyu ng katatagan.
Nagmumula ang kahirapang ito dahil napaka‑instable ng mga qubit, na nangangailangan ng superconducting materials, ganap na pag‑isolate mula sa pangkapaligirang interference, at ultra‑cold na temperatura.
Maaaring makatulong ang networking na bahagyang bawasan ang kakulangan sa memorya sa pamamagitan ng pagpapasa ng impormasyon sa ibang pisikal na qubit sa isang cluster, ngunit limitado lamang ang opsyong ito. Sa isang punto, ang mga komplikadong kalkulasyon ay mangangailangan ng isang memory system na tumatagal nang matagal (ayon sa pamantayan ng quantum) at kayang panatilihin nang maaasahan ang quantum data.
Ito mismo ang eksaktong nagawa ng mga mananaliksik sa Germany sa Humboldt‑Universität zu Berlin, University of Stuttgart, at Leibniz Institute of Photonic Technology.
Nilikha nila ang isang nanoscopic “light cage” na kayang panatilihin ang quantum data sa isang hindi pa nagawang haba ng panahon. Inilathala nila ang kanilang mga natuklasan sa siyentipikong journal Light: Science & Applications1, sa pamagat na “Light storage in light cages: a scalable platform for multiplexed quantum memories”.
Ano ang Nanoscopic “Light Cages”?
Ang quantum memory ay tumutukoy sa mga sangkap na kayang mag-imbak at mapanatili nang buo ang quantum information (qubits).
Sa praktika, gumagana ito tulad ng RAM: hindi para sa pang‑matagalang imbakan ng data, kundi para panatilihing accessible ang data para sa susunod na hakbang sa proseso ng kalkulasyon.
Ito ay nangangailangan ng tatlong sunod‑sunod na hakbang:
- Pagsalo ng quantum state.
- Pagtatago ng state sa isang format na mas stable kaysa sa volatile na mga qubit.
- Pagkuha muli ng data para sa karagdagang pagproseso.
Paano Gumagana ang 3D‑Printed Light Cages
Ang pundasyon ng trabaho ng mga German researchers ay ang “light cage.” Ang mga nanoscopic na istrukturang ito ay dinisenyo upang hawakan ang liwanag nang hindi nawawala ang mga quantum na katangian nito.
Pinagmulan: Light
Sa partikular na kasong ito, gumamit sila ng hollow‑core waveguides na puno ng atomic vapor ng cesium atoms.
Ang mga istruktura mismo ay ginawa gamit ang nanoprinting technology, partikular ang two‑photon polymerization lithography gamit ang mga komersyal na 3D printing system.
Upang matiyak ang pang‑matagalang katatagan sa reaktibong kapaligiran ng cesium, nilagyan ang mga istruktura ng protective layer, na nagpakita ng kamangha‑manghang tibay na walang degradation kahit pagkatapos ng limang taon ng operasyon.
Pinagmulan: Light
Mga Bentahe Kumpara sa Tradisyonal na Quantum Memory
Nag-aalok ang disenyo ng mga natatanging bentahe kumpara sa mga naunang pagsubok.
Una, ang mga nanoprinted na istruktura ay nagpapahintulot ng mabilis na diffusion ng mga cesium atom. Binabawasan nito ang oras na kinakailangan para punuin ang core ng atomic vapor mula buwan‑buwan hanggang ilang araw lamang, habang pinapanatili ang mahusay na optical field confinement.
Pangalawa, ang disenyo ay nagbibigay ng natatanging side‑wise access sa mga core region, na nagpapadali sa pagkuha ng quantum data kapag kailangan.
“Nilikha namin ang isang guiding structure na nagpapahintulot ng mabilis na diffusion ng mga gas at fluid sa loob ng core nito, na may versatility at reproducibility na hatid ng 3D‑nanoprinting process.
Ito ay nagbibigay-daan sa tunay na scalability ng platform na ito, hindi lamang para sa intra‑chip fabrication ng mga waveguide kundi pati sa inter‑chip, para makagawa ng maraming chip na may pare‑parehong performance.”
Ang scalability na ito ay nagpapadali nang malaki ang pag‑abot sa isang industriyal na komersyal na yugto. Pinapayagan nito ang maraming light cages sa iisang chip, na nagpapataas ng potensyal na kabuuang memorya ng isang quantum processor. Ang mga pagkakaiba sa loob ng isang chip ay nanatiling mas mababa sa 2 nanometer, habang ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga chip ay nasa ilalim ng 15 nanometer.
Dahil minimal at konsistent ang performance ng imbakan sa pagitan ng iba’t ibang light cages, ang disenyo ay nagbibigay ng maaasahang inaasahan para sa mga engineer.
Mag‑swipe para mag‑scroll →
| Lapitan sa Quantum Memory | Naka‑imbak na Excitation / Medium | Karaniwang Kundisyon ng Operasyon | Scaling at Integrasyon | Pangunahing Tradeoffs |
|---|---|---|---|---|
| Nanoprinted “Light Cages” (trabahong ito) | Mga guided na light pulse na naka‑map sa kolektibong atomic excitations (cesium vapor sa hollow‑core waveguides) | Bahagyang higit sa room temperature na operasyon; walang cryogenics o kumplikadong atom trapping na inilarawan | Ang 3D nanoprinting (two‑photon polymerization) ay sumusuporta sa repeatable, multiplexed on‑chip na mga istruktura; side access para sa kontrol/pagbasa | Ang mga storage time na ipinakita dito ay ilang daang nanoseconds; ang pangunahing halaga ay manufacturability + multiplexing + relaxed operating conditions |
| Cold-Atom Ensemble Memories | Atomic excitations sa laser‑cooled atom clouds | Ultra‑high vacuum, laser cooling, trapping optics (komplikadong lab infrastructure) | Mataas na performance sa research settings; mas mahirap i‑miniaturize at i‑deploy sa scale kumpara sa chip‑first approaches | Excellent physics, pero ang komplikasyon ng sistema at footprint ay maaaring limitahan ang praktikal na deployment |
| Rare‑Earth Doped Crystals | Optical excitations sa solid‑state dopants (hal., rare‑earth ions) | Kadalasang cryogenic para sa pinakamainam na coherence; stable solids pero nangangailangan ng cooling | Posibleng compact modules; ang integration ay nakadepende sa photonics packaging at coupling losses | Malakas na potensyal sa coherence, pero ang temperature/cooling at coupling efficiency ay praktikal na limitasyon |
| Spin‑Based Memories (NV centers / spin ensembles) | Electron/nuclear spin states sa solids | Malawak ang pagkakaiba (madalas controlled environments; minsan cryogenic para sa optimal performance) | Kaakit‑akit para sa solid‑state integration; ang optical interfaces at fabrication yield ay maaaring hamon | Ang long‑lived spin states ay promising, pero ang photon–spin interfacing ay maaaring bottleneck |
| Superconducting Resonator Memories | Microwave photons/excitations sa superconducting circuits | Cryogenic (dilution fridge) na operasyon | Malakas na compatibility sa superconducting processors; ang scaling ay nakatali sa cryo wiring, thermal budgets, at kapasidad ng fridge | Mahigpit na integration sa mga nangungunang QC stacks ngayon, pero ang cryogenics at system‑level complexity ay hindi maiiwasan |
Isa pang napakalaking pagbabago kumpara sa karamihan ng teknolohiya ng quantum computing ay ang light cage memory ay gumagana nang bahagyang higit sa room temperature at hindi nangangailangan ng cryogenic cooling. Ginagawa nitong hindi lamang mas maaasahan, kundi pati mas matipid.
Gaano Katagal Maaaring Mag‑imbak ng Data ang Light Cages?
Pinapahintulutan ng mga light cage ang napaka‑epektibong conversion ng guided light pulses tungo sa kolektibong atomic excitations. Maaaring pakawalan ng isang optical control laser ang liwanag kapag kailangan, na nagbabalik ng data para sa karagdagang quantum calculations.
Matagumpay na na‑imbak ng research team ang attenuated na light pulses na naglalaman lamang ng ilang photon para sa ilang daang nanoseconds.
Pinagmulan: Light
Bagaman maikli ang timescale na ito, sa mga termino ng quantum networking at photonic‑memory ay kumakatawan ito sa isang hindi pangkaraniwang mahaba at matatag na tagal ng imbakan, lalo na para sa mga system na kayang gumana sa halos room temperature.
Pag‑scale ng Quantum Networks gamit ang Optical Memory
Habang nakatulong ang mga network hanggang ngayon upang mapunan ang kakulangan sa memorya, ang maaasahang memorya ay maaaring tumulong sa paglikha ng mas komplikadong mga network.
Sa pamamagitan ng paglikha ng maaasahang imbakan, maaaring magsilbing repeater nodes ang quantum memory, na magpapalakas nang malaki sa pagiging maaasahan at lawak ng quantum network. Ito ay isang malaking hakbang patungo sa pag‑network ng ilang quantum chip sa isang supercomputer, pati na rin sa pagkonekta ng mga pisikal na malalayong quantum computer.
Konklusyon
Ang quantum computing ay nagkaroon ng napakalaking pag‑unlad sa nakaraang ilang taon, kasama ang networking at mas malaki, scalable na quantum chips na binubuo. Ang nawawalang bahagi para sa isang ganap na quantum computer o malawak na quantum network ay ang maaasahang mga memory component.
Ang paggamit ng mga pinahusay na light cages ay maaaring eksaktong susi sa pagpapabilis ng pag‑unlad ng quantum computing, salamat sa murang at maaasahang proseso ng paggawa nito.
Ang susunod na hakbang ay malamang na praktikal na pagsubok gamit ang umiiral na mga quantum chip at pag‑optimize ng proseso ng paggawa upang maisama ito sa karaniwang praktis ng isang semiconductor foundry.
Pamumuhunan sa Quantum Computing
Honeywell / Quantinuum (HON)
HON Tsart ng Presyo
Ang Quantinuum ay resulta ng pagsasanib ng Honeywell Quantum Solutions at Cambridge Quantum.
Nanatiling majority shareholder ng kumpanya ang Honeywell (tinatayang 52% na pagmamay‑ari) pagkatapos ng fundraising round na nag‑value nito sa $10B. Iniulat na si Founder Ilyas Khan ay may humigit‑kumulang 20% ng kumpanya. Kasama sa ibang shareholders ang JSR Corporation, Mitsui, Amgen (AMGN ), IBM, at JP Morgan.
Isang potensyal na IPO ng Quantinuum, marahil bilang bahagi ng mas malaking corporate restructuring, tinatayang may halaga hanggang $20B at maaaring maganap sa pagitan ng 2026 at 2027.
Ang quantum computing ay hindi sentral na bahagi ng negosyo ng Honeywell, na mas nakatuon sa mga produkto sa aerospace, automation, at specialty chemicals & materials.
Gayunpaman, maaaring makinabang ang bawat isa sa mga domain na ito mula sa quantum computing, lalo na sa computational chemistry at quantum cybersecurity, na maaaring magbigay sa Honeywell ng kalamangan laban sa mga kakumpitensya.
Ang pangunahing modelo ng kumpanya sa ngayon ay Helios, ang kahalili ng H2, at ang “pinakamahusay na quantum computer sa mundo”. Mayroon itong record‑breaking na 98 fully connected physical qubits na may single‑qubit gate fidelity na 99.9975% at two‑qubit gate fidelity na 99.921% sa lahat ng qubit pairs.
Gumamit din kami ng Helios upang magsagawa ng malakihang simulations sa high‑temperature superconductivity at quantum magnetism—parehong may malinaw na landas patungo sa mga aplikasyon sa industriya.
Ang kumpanya ay naghangad ng high‑quality computing na may napakakaunting error, sa halip na basta’t magdagdag ng maraming qubit, na lumilikha ng tinatawag na “fault‑tolerant quantum computing”.
Itinawag ng kumpanya ang approach na “Better qubits, better results”, kung saan ang katumbas na dami ng qubits ay nakakamit ng 100‑1,000 beses na mas maaasahang resulta.
Pinagmulan: Quantinuum
Maaaring magdala ito ng makabuluhang pagkakaiba sa agarang pangangailangan para sa quantum‑resistant cryptography. Ang defense company na Thales (HO.PA -0.96%) ay nakikipagtulungan na sa Quantinuum, gayundin ang mga internasyonal na bangko tulad ng HSBC at JP Morgan.
Nag‑aalok din ang Quantinuum ng proprietary quantum computational chemistry InQuanto, na magagamit para sa pharmaceuticals, material sciences, chemicals, energy, at aerospace applications.
Katulad ng maraming ibang quantum computing companies, nag‑aalok ang Quantinuum ng Helios bilang “hardware‑as‑a‑service”, na nagbibigay-daan sa mga gumagamit na makinabang mula sa quantum computing nang hindi kailangang harapin ang komplikasyon ng pagpapatakbo ng system mismo.
Noong Nobyembre 2024, nilagdaan ng Quantinuum ang isang partnership sa German Infineon, ang pinakamalaking semiconductor manufacturer sa Europa. Dadalhin ng Infineon ang kanilang integrated photonics at control electronics technology upang makatulong sa paglikha ng susunod na henerasyon ng trapped‑ion quantum computers.
Habang lumalapit ang integrated photonics sa praktikal na mga use case, malinaw na kung gaano kahalaga ang partnership na ito para sa hinaharap ng Quantinuum. Sa puntong ito, tila ang susunod na hakbang para sa kumpanya ay ilabas ang unang AI‑focused photonics‑quantum chip sa mundo.
Sa mga susunod na buwan, ibabahagi ng Quantinuum ang mga resulta mula sa patuloy na kolaborasyon, na ipinapakita ang groundbreaking potential ng quantum‑driven advancements sa Generative AI.
Ang inobatibong Gen QAI capability ay magpapahusay at magpapabilis sa paggamit ng Metallic Organic Frameworks para sa drug delivery, na nagbubukas ng daan para sa mas epektibo at personalized na mga opsyon sa paggamot, na ilalahad sa paglulunsad ng Helios.
Quantinuum Announces Generative Quantum AI Breakthrough with Massive Commercial Potential
Mas marami pang nagpapatuloy na use case ang maaaring magpataas nang malaki sa hinaharap na halaga ng kumpanya, at samakatuwid, sa stake ng Honeywell dito.
Generative Quantum AI: Pagbubukas ng Buong Potensyal ng AI
(Maaari mong basahin ang higit pa tungkol sa iba pang mga industriyal na aktibidad ng Honeywell sa automation, aerospace, at advanced materials sa ulat na nakatuon sa kumpanya.)
Pinakabagong Balita at Pag‑unlad ng Stock ng Honeywell (HON)
Pag-aaral na Binanggit
1. Gómez‑López, E., Ritter, D., Kim, J. et al. Pag‑iimbak ng Liwanag sa mga Light Cages: isang scalable platform para sa multiplexed quantum memories. Light Sci Appl 15, 13 (2026). https://doi.org/10.1038/s41377-025-02085-5
