مرور هفتگی: مرکز فناوری IQM در مریلند و نقطه عطف ۱۰۰ کیوبیتی در کلاود AWS

هفته دوم آوریل ۲۰۲۶، انتقال رایانش کوانتومی از فیزیک آزمایشگاهی به یک رشته مهندسی استاندارد را تثبیت کرد. با توسعه زیرساخت‌های کلیدی در سواحل شرقی ایالات متحده و پیشرفت قابل توجه در مقیاس‌پذیری شبیه‌سازی‌های یکپارچه با ابری، صنعت به سرعت به سمت کاربردهای عملیاتی در لجستیک و امنیت سایبری حرکت می‌کند.

جایگاه استراتژیک IQM در پایتخت کوانتوم

در ۹ آوریل ۲۰۲۶، شرکت IQM Quantum Computers به طور رسمی اولین مرکز فناوری کوانتومی خود در ایالات متحده را در منطقه دیسکاوری دانشگاه مریلند افتتاح کرد. این گسترش در چارچوب ابتکار «پایتخت کوانتوم» (CoQ) — یک شراکت عمومی-خصوصی ۱ میلیارد دلاری — این پیشرو اروپایی در حوزه سخت‌افزار را در مجاورت مستقیم مراکز تحقیقاتی فدرال از جمله NIST، ناسا گادرد و آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش قرار می‌دهد.

مرکز مریلند با هدف پر کردن شکاف بین سخت‌افزار کوانتومی ابررسانا و محیط‌های رایانش با عملکرد بالا (HPC) طراحی شده است. IQM قصد دارد با تمرکز بر سیستم‌های ابررسانای تمام‌پشته (Full-stack)، از استعدادهای محلی و زیرساخت‌های تخصصی برای بهینه‌سازی سخت‌افزار جهت بارهای کاری تجاری استفاده کند. این اقدام به عنوان یک همسویی استراتژیک با سیاست‌های ملی ایالات متحده در علوم اطلاعات کوانتومی تلقی می‌شود که همکاری نزدیک‌تر در زمینه رابط‌های سخت‌افزار-نرم‌افزار را برای کاربردهای صنعتی در علم مواد و لجستیک در مقیاس بزرگ تسهیل می‌کند.

AWS و مسیر پایداری ۱۰۰ کیوبیتی در کلاود

به موازات گسترش IQM، سرویس‌های وب آمازون (AWS) دستاورد مهمی را در توسعه کوانتومی مبتنی بر ابر گزارش کرده است. محققان AWS با همکاری چندین شریک دانشگاهی، با موفقیت یک شبیه‌سازی کالیبره‌شده سخت‌افزاری از یک کد سطحی ۹۷ کیوبیتی را بر روی نمونه‌های Amazon EC2 Hpc7a به نمایش گذاشتند. در حالی که تعداد کیوبیت‌های فیزیکی همچنان در حال افزایش است، این نقطه عطف به دلیل استفاده از «دوقلوهای دیجیتال» برای مدل‌سازی رفتار تصحیح خطا در مقیاس ۱۰۰ کیوبیتی اهمیت دارد؛ مرزی که پیش از این برای شبیه‌سازی کلاسیک با دقت بالا، از نظر محاسباتی غیرممکن تلقی می‌شد.

این موفقیت، نقش زیرساخت‌های ابری کلاسیک را در طراحی سیستم‌های آینده با قابلیت تحمل خطا (Fault-tolerant) تایید می‌کند. AWS با شبیه‌سازی چرخه‌های استخراج سیندروم در یک کد سطحی چرخشی با فاصله ۷، نقشه‌راهی برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند تا بتوانند الگوریتم‌های کوانتومی را پیش از استقرار روی سخت‌افزار فیزیکی، تایید اعتبار کنند. این پیشرفت که به دنبال عرضه تراشه «Ocelot» در سال ۲۰۲۵ حاصل شده، بر تمرکز روی تصحیح خطای بوزونی به عنوان مسیر اصلی برای کاهش هزینه‌های عملیاتی سنگین در محاسبات کوانتومی قابل اعتماد تاکید دارد.

گزیده اخبار صنعتی: رمزنگاری پساکوانتومی و بهینه‌سازی

• الزامات پساکوانتومی: در پی به‌روزرسانی استراتژی سایبری ملی در مارس ۲۰۲۶، آژانس‌های فدرال و پیمانکاران دفاعی در حال شتاب بخشیدن به انتقال به استانداردهای رمزنگاری پساکوانتومی (PQC) نهایی شده توسط NIST هستند؛ مهلت انطباق برای سیستم‌های حیاتی سال ۲۰۲۷ تعیین شده است.
• پیشرفت در لجستیک: بنچمارک‌های جدید در بازپخت کوانتومی (Quantum Annealing) توانایی حل مسائل بهینه‌سازی ترکیبی NP-hard فراتر از ۱۰۰ میلیون بیت را نشان داده‌اند که پتانسیل فوری برای مسیریابی زنجیره تأمین جهانی را فراهم می‌کند.
• شبکه‌سازی کوانتومی: محققان موفق شدند یک پیوند شبکه کوانتومی ۲۰۰ کیلومتری را با استفاده از فوتون‌های درهم‌تنیده به نمایش بگذارند و به رکورد پایین نرخ خطای ۱.۲ درصدی دست یابند که گامی حیاتی به سوی ارتباطات امن چندگره‌ای است.
• مدل‌سازی مالی: شرکت‌های IonQ و Horizon Quantum توافق‌نامه‌ای استراتژیک برای استفاده از سیستم‌های ۲۵۶ کیوبیتی نسل ششم جهت ارزیابی ریسک در لحظه و شبیه‌سازی قیمت‌گذاری دارایی‌ها امضا کردند.