Universal Quantum تكشف عن iQPU، رقاقة مصائد أيونية تُصنع في المسابك مع تحكم مدمج
تجمع iQPU من Universal Quantum سطح مصيدة أيونية بمساحة 400 مم² ودوائر تحكم ASIC مدمجة ووصلات UQConnect، وتُصنع على خط 200 مم. وسيتسلمها DLR أولًا.
تُرجمت هذه الصفحة من الإنجليزية. أسماء الشركات والمنتجات وروابط المصادر لم تتغير. اقرأ النسخة الأصلية بالإنجليزية
أطلقت Universal Quantum وحدة iQPU، وهي وحدة معالجة كمومية متكاملة تجمع مصيدة أيونية وإلكترونيات التحكم والوصلات بين الرقاقات في وحدة واحدة. وقد أعلنت الشركة، ومقرها المملكة المتحدة ولها مركز في هامبورغ أيضًا، عن الرقاقة يوم 3 نوفمبر، وقالت إنها ستُركّب في النظامين اللذين تبنيهما لصالح المركز الألماني للطيران والفضاء (DLR).
ما الذي أُعلن
تبلغ مساحة الحوسبة النشطة في iQPU أكثر من 400 مم²، وتصفها Universal Quantum بأنها أكبر سطح حوسبة بالأيونات المحتجزة. وتعتمد الرقاقة تصميم QCCD (quantum charge-coupled device): إذ تُنقل الأيونات بين مناطق الرقاقة، فيمكن إحضار أي كيوبت إلى جوار أي كيوبت آخر بدلًا من تثبيته في موقع واحد. وتقول الشركة إن هذا الاتصال بعيد المدى يقلل عدد الكيوبتات اللازمة للمسائل التجارية ويسرّع الحسابات.
وتستهدف ميزتان أخريان التوسع. أولًا، دُمجت دائرة تحكم ASIC مخصصة في الطبقات لتتولى مهام التبديل والتحكم مباشرة على الرقاقة، بهدف معالجة "مشكلة الأسلاك"، أي تزايد عدد الكابلات وخطوط الإشارة مع ازدياد الكيوبتات. ثانيًا، تحتوي كل iQPU على واجهات لـ UQConnect، وهي وصلة الشركة بين الوحدات. ومع UQConnect تنتقل الأيونات مباشرة من وحدة إلى الوحدة المجاورة، ما يسمح لعدة رقاقات بالعمل كحاسوب واحد أكبر من دون إعادة تصميم الرقاقة.
التفاصيل التقنية
تسرد صفحة المنتج الأرقام وخيارات التصميم التالية:
- مجموعة طبقات: المصيدة الأيونية، وطبقات التوجيه، وطبقة مدمجة للتحكم في المجال المغناطيسي، وممرات عبر السيليكون (TSV)، وطبقة ASIC. وبفضل TSV يبقى كل حافة متاحة للاتصال بالوحدات المجاورة؛
- التشغيل عند نحو 70 كلفن بدلًا من درجات حرارة الميكروكلفن، مع بوابات كيوبت تقودها حقول ميكروويف شاملة بدلًا من عدد كبير من أشعة الليزر الموجهة فرديًا؛
- تصميم تقول الشركة إنه يتيح دقة ثنائية الكيوبت تبلغ 99.9%؛
- أداء UQConnect يبلغ 2424 عملية نقل كيوبت في الثانية بدقة اتصال 99.999993%؛
- التصنيع على خط مسبك تجاري بقياس 200 مم باستخدام أدوات صناعية قياسية وحزمة تصميم عمليات (PDK) معدّلة.
وتقدم الشركة هذه الأرقام بوصفها بيانات تصميم ومكونات. وفي خريطة طريقها، لا يزال تسليم أنظمة iQPU للعملاء وتجميع متعدد الوحدات مرصوف مدرجين ضمن الخطوات المقبلة.
لماذا يهم ذلك
تشتهر الأيونات المحتجزة بكيوبتات عالية الجودة، لكن الأنظمة المبنية عليها أثبتت صعوبة توسيعها، سواء في الحجم أو في كمية الليزرات والأسلاك والتبريد التي تتطلبها. وتراهن Universal Quantum على أن وحدة قابلة للتكرار تُصنع في المسابك مع تحكم على الرقاقة يمكن اختبارها ورصّها جنبًا إلى جنب مثل مكونات أشباه الموصلات التقليدية. وقال مايك نيومان، نائب رئيس الهندسة: "لا يمكنك تجميع حاسوب كمومي قابل للتوسع بإضافة التعقيد كيوبتًا تلو الآخر."
ما الذي يجب متابعته
سيكون DLR أول عميل يتسلم iQPU. فقد اختار Universal Quantum لبناء جهازين، Toccata وLegato، لمبادرة Quantum Computing Initiative في هامبورغ، بموجب عقود قيمتها 67 مليون يورو. ويأتي الإطلاق بعد جولة السلسلة A التي تجاوزت 100 مليون دولار في أكتوبر بقيادة مشتركة من DCVC وFirgun Ventures. وسيكون الاختبار الحقيقي هو الدقة المقيسة على العتاد المُسلّم ونظام متعدد الوحدات يعمل فعليًا.
المصادر
تستند الحقائق الواردة في هذه الصفحة إلى المصادر أدناه، كما جمعها DesignQuantum.
- Universal Quantum launches the iQPU, a chip designed to take quantum computers to scale (Universal Quantum) universalquantum.com
- The world's most scalable quantum processor: iQPU (Universal Quantum) universalquantum.com
- Universal Quantum raises over $100m Series A to scale quantum computing globally (Universal Quantum) universalquantum.com