Quantinuum ו-GE Vernova משתפות פעולה במודלים קוונטיים של מוליכות-על
Quantinuum ו-GE Vernova יחקרו מוליכות-על בטמפרטורה גבוהה באמצעות Helios ומידול Fermi-Hubbard כדי לבחון שימושים תעשייתיים בתחום האנרגיה.
עמוד זה תורגם מאנגלית. שמות החברות והמוצרים וקישורי המקור נותרו ללא שינוי. לקריאת המקור באנגלית
Quantinuum ומרכז המחקר המתקדם של GE Vernova החלו בשיתוף פעולה מחקרי המתמקד במוליכות-על בטמפרטורה גבוהה, לפי הודעה שעליה דיווח The Quantum Insider ב-27 באוקטובר. במסגרת הפרויקט ייעשה שימוש במחשב הקוונטי Helios של Quantinuum ובפלטפורמת המפתחים Nexus שלה, לצד המומחיות של GE Vernova במדעי החומרים ובהנדסה, כדי לחקור את התנהגות האלקטרונים במודלים מפושטים הרלוונטיים לחומרים מוליכי-על.
מה הוכרז
שיתוף הפעולה מתמקד במודל פרמי-הבארד (Fermi–Hubbard), מסגרת סטנדרטית לחקר אלקטרונים המקיימים אינטראקציה זה עם זה. לפי ההודעה, השותפות מבקשות לחקור מנגנונים פיזיקליים הקשורים למוליכות-על בטמפרטורה גבוהה ולהעריך היכן מחשוב קוונטי עשוי להיות מועיל בעבודה זו.
GE Vernova ניגשת לנושא מנקודת מבט של אנרגיה תעשייתית. ההודעה מצביעה על יישומים ארוכי טווח אפשריים, ובהם גנרטורים קלים יותר, מנועים קומפקטיים יותר ותשתיות חשמל שיכולות לשאת יותר חשמל במרחבים מוגבלים ולסבול תקלות טוב יותר. היא גם מדגישה שנותרו מכשולים מעשיים משמעותיים, ובהם קירור, ייצור, ביצועי חומרים ועלות.
Jonathan Owens, מדען בכיר בפיזיקה חישובית של חומרים ב-GE Vernova, אמר שהמאמץ נועד לבחון שאלות מורכבות בתחום החומרים, תוך בניית הבנה פנימית לגבי המקומות שבהם שיטות קוונטיות עשויות לתרום.
הפרטים הטכניים
קשה למדל מוליכות-על בטמפרטורה גבוהה משום שהיא מערבת אלקטרונים עם אינטראקציה חזקה, שהתנהגותם הקולקטיבית קשה ללכידה באמצעות חישוב קונבנציונלי. לפי ההודעה, מודל פרמי-הבארד אינו מתאר במלואו חומרים תעשייתיים, אך נעשה בו שימוש נרחב כמסגרת מצומצמת לחקר הפיזיקה הבסיסית.
Quantinuum אומרת שהעבודה תתבסס על תוצאות קודמות של חוקרים מטעמה, שמדדו קורלציות של זיווג מוליך-על במודלי פרמי-הבארד שהורצו על Helios, כולל זיווגי s-wave ו-d-wave. לפי האופן שבו החברה מציגה זאת, ניסויים אלה הראו יכולת להכין ולבחון מצבים קוונטיים הרלוונטיים לחקר מוליכות-על.
המחקר ישתמש בהיצע ה-full-stack של Quantinuum, כולל גישה בענן ל-Helios וסביבת התוכנה Nexus. בהודעה מתוארת Nexus כפלטפורמה מאוחדת המקשרת בין חומרה לכלי תוכנה לצורך פיתוח והרצת יישומים.
Quantinuum גם מתייחסת ל-Helios כאל "המחשב הקוונטי המדויק ביותר בעולם", טענה שלדבריה מבוססת על נאמנות שער דו-קיוביט נכון ל-31 בדצמבר 2025.
למה זה חשוב
ההכרזה הזו משקפת דפוס מוכר במחשוב קוונטי: שימוש בבעיית מודל מפושטת אך חשובה מבחינה מדעית, כגשר בין יכולות החומרה לבין רלוונטיות תעשייתית. מוליכות-על היא מועמדת טבעית לכך, משום שהיא עדיין לא פתורה מבחינה מדעית במשטרים חשובים, בעוד שההשלכות המעשיות שלה על ציוד חשמלי קלות להסבר.
עבור GE Vernova, נראה ששיתוף הפעולה עוסק בבניית יכולות לא פחות מאשר בפיתוח מוצר מיידי. לפי ההודעה, החברה פרסמה בעבר עבודה על אלגוריתמים קוונטיים לחומרים ללכידת פחמן באמצעות מעבדים קוונטיים מדומים, ומציגה את התוכנית החדשה כהתרחבות לתחום נוסף במחקר חומרים.
עבור Quantinuum, השותפות מציעה מקרה מבחן תעשייתי לסימולציה קוונטית, תחום שלעתים קרובות מצוטט כהתאמה חזקה לטווח הארוך עבור חומרה קוונטית.
למה לשים לב
שאלת המפתח תהיה אם שיתוף הפעולה יניב תובנות שחורגות מעבר לסימולציות הוכחת היתכנות. ההודעה זהירה בנקודה הזו: תרגום תוצאות ממודלים מפושטים לחומרים מעשיים ידרוש עבודה מדעית והנדסית מתמשכת.
הזהירות הזו חשובה. השותפות אינן טוענות למוליך-על חדש או להתקן אנרגיה מסחרי בטווח הקרוב. במקום זאת, הן ממקמות את הפרויקט כמאמץ לחבר בין שיטות מחשוב קוונטי לבין שאלות בחומרים בעלי רלוונטיות תעשייתית, תוך שימוש במודל תאורטי מבוסס היטב כנקודת פתיחה.
מקורות
המידע בעמוד זה מבוסס על המקורות שלהלן, שאוחזרו על ידי DesignQuantum.