نقشه راه محاسبات کوانتومی 2025

انتظار میرود طی پنج سال آینده محاسبات کوانتومی با نرخ کاهشی خطا وارد بازار شوند. امروزه نقشه‌‌ راه، سرمایه‌گذاری‌های کلان شرکتی و برنامه‌های ملی مشخص شده است.

شرکت IBM

این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۵ یک ابررایانه کوانتومی با بیش از ۴۰۰۰ کیوبیت بسازد. نقشه راه این شرکت تا سال ۲۰۳۳ ادامه دارد و شامل سامانه‌های ماژولار مانند IBM Quantum System Two است که تا ۱۶۶۳۲ کیوبیت نیز گسترش خواهد یافت. تمرکز IBM بر روی مدارهای پارامتری، اتوماسیون میان‌افزار و تصحیح خطای کوانتومی است.

گوگل

در حال حرکت به سوی ساخت یک کامپیوتر کوانتومی مقاوم در برابر خطا تا سال ۲۰۲۹ است. پس از اعلام برتری کوانتومی در سال ۲۰۱۹ با پردازنده Sycamore، گوگل اکنون بر روی کیوبیت‌های منطقی در تراشه Willow کار میکند. تمرکز این شرکت بر مقیاس‌پذیری و تصحیح خطا است.

مایکروسافت

رویکردی منحصر به فرد با تمرکز بر کیوبیت‌های توپولوژیک دارد که تصور می‌شود مقاومت بالایی در برابر خطا دارند. نقشه راه این شرکت سه مرحله دارد: پایه، مقاوم، و مقیاس‌پذیر. در ۲۰۲۵، مایکروسافت پردازنده Majorana 1 را معرفی کرد که گامی در جهت ساخت رایانه‌ای با یک میلیون کیوبیت است.

شرکت Rigetti

بر فناوری کیوبیت‌ ابررسانا و معماری‌های ماژولار تمرکز دارد. نقشه راه به روزرسانی شده این شرکت، هدف‌گذاری برای بیش از ۱۰۰ کیوبیت تا پایان ۲۰۲۵ و سامانه Lyra با ۳۳۶ کیوبیت در بلندمدت است. سیستم Ankaa-3 با ۸۴ کیوبیت و فیدلیتی بالا به‌تازگی معرفی شده است.

شرکت Pasqal

یکی از پیشروان در استفاده از اتم‌ خنثی برای ساخت رایانه‌های کوانتومی است و تمرکز خود را بر کاربردهای صنعتی گذاشته است. این شرکت قصد دارد تا سال ۲۰۲۶ از بیش از ۱۰۰ کیوبیت به ۱۰٬۰۰۰ کیوبیت برسد و پشتیبانی از کیوبیت‌های منطقی و تصحیح خطا را فراهم کند. سخت‌افزار آن‌ها اکنون در محیط‌های صنعتی در حال آزمایش است و سال ۲۰۲۵ نقطه عطفی برای ورود به کاربردهای تجاری خواهد بود.

شرکت D-Wave

رهبر حوزه آنیل کوانتومی است و تمرکز ویژه‌ای بر کاربردهای عملی دارد. سامانه Advantage2 این شرکت از ۱۲۰۰ کیوبیت به بیش از ۴۴۰۰ کیوبیت توسعه خواهد یافت و هم‌اکنون توسط شرکت‌هایی مانند Mastercard استفاده می‌شود. آن‌ها خدمات کوانتومی ابری را با ابزارهای هوش مصنوعی و بهینه‌سازی یکپارچه کرده‌اند.

شرکت IonQ

این شرکت از فناوری یون‌به‌دام‌افتاده استفاده می‌کند و هدف آن دستیابی به برتری کوانتومی گسترده تا آخر سال ۲۰۲۵ است. سیستم‌های آن‌ها به حدود ۴۵۰ کیوبیت الگوریتمی می‌رسند و محصولاتی مانند Forte Enterprise برای استفاده در مراکز داده عرضه شده‌اند. همکاری با AWS، گوگل و مایکروسافت، این شرکت را به یکی از ارائه‌دهندگان اصلی رایانش کوانتومی ابری تبدیل کرده است. 

شرکت Quantinuum

در حال توسعه یک رایانه کوانتومی جهان‌شمول و مقاوم در برابر خطا تا سال ۲۰۳۰ است. سیستم Apollo آن اکنون دارای ۵۶ کیوبیت فیزیکی با حجم کوانتومی بیش از دو میلیون است. این شرکت در همکاری با مایکروسافت، در سال ۲۰۲۴ موفق به نمایش ۱۲ کیوبیت منطقی شد.

شرکت Intel

از کیوبیت‌ اسپینی در بستر سیلیکون و با استفاده از فناوری‌های ساخت CMOS استفاده می‌کند. تراشه Tunnel Falls از دستاوردهای اخیر این شرکت در توسعه سخت‌افزارهای مقیاس‌پذیر کوانتومی است. با اینکه اینتل هنوز نقشه راه عمومی اعلام نکرده، ولی تلاش‌ها بر تولید انبوه و فرآیندهای قابل اعتماد متمرکز است. انتشار مقاله‌ای در سال ۲۰۲۴ فدلیتی بالا و یکنواختی فرآیند را نشان داد که گامی مهم در مسیر رایانه‌های تحمل خطا است.

شرکت Amazon

از طریق پلتفرم Amazon Braket دسترسی ابری به سیستم‌های کوانتومی را فراهم می‌کند. آن‌ها به‌تازگی تراشه Ocelot را معرفی کرده‌اند که هزینه تصحیح خطای کوانتومی را تا ۹۰٪ کاهش میدهد. آمازون نقشه راه مشخصی برای ساخت رایانه کوانتومی ارائه نکرده، اما از طریق آزمایشگاه Quantum Solutions و همکاری با IonQ و Rigetti از تحقیقات حمایت می‌کند.

شرکت Oxford Ionics

در حال توسعه سامانه‌های یون به دام‌افتاده با کنترل الکترونیکی (نه لیزری) است که فیدلیتی بالا و ساخت‌پذیری بهتر را ممکن می‌سازد. نقشه راه آن‌ها شامل سه مرحله است: پایه (۱۶–۶۴ کیوبیت)، در سطح سازمانی (۲۵۶ کیوبیت)، و مقیاس صنعتی (بیش از ۱۰٬۰۰۰ کیوبیت تا ۲۰۲۷).آزمایشگاه‌های ملی بریتانیا و آلمان در حال استفاده هستند.