طوكيو، 20 فبراير 2024 – (JCN Newswire) – أعلنت شركة فوجيتسو اليوم عن تعاونها مع شركة QuTech (1) لتطوير أول دوائر إلكترونية مبردة في العالم للتحكم في البتات الكمومية القائمة على الماس. ومن خلال تمكين التشغيل المريح لكل من البتات الكمومية وإلكترونيات التحكم في الثلاجة المبردة المدمجة، تعالج التقنية الجديدة "اختناق الأسلاك" في تبريد البتات الكمومية مع الحفاظ على أداء عالي الجودة، مما يمثل علامة فارقة مهمة نحو تحقيق أجهزة كمبيوتر كمومية واسعة النطاق.
ستقدم شركة QuTech نتائج المشروع البحثي المشترك مع شركة Fujitsu في "المؤتمر الدولي لدوائر أجهزة الحالة الصلبة ISSCC 2024 (مؤتمر IEEE الدولي لدوائر الحالة الصلبة 2024)"، وهو أحد أكبر المؤتمرات حول تكنولوجيا أشباه الموصلات التي ستعقد في سان فرانسيسكو. بالولايات المتحدة من 18 فبراير 2024 إلى الخميس 22 فبراير.
خلفيّة
تستفيد الكيوبتات من التأثيرات الكمومية الهشة للغاية والتي تزعجها تأثيرات مختلفة بما في ذلك أصغر كمية من الحرارة. سيؤدي تسرب الحرارة إلى أجهزة الكمبيوتر الكمومية إلى تدمير المعلومات التي كانت تحتوي على الكيوبت على الفور، مما يجعل أي كمبيوتر كمي غير موثوق به وغير قابل للاستخدام. ولضمان التشغيل الدقيق، يجب تبريد البتات الكمومية إلى أبرد درجات حرارة ممكنة، بالقرب من الصفر المطلق كلفن (-273 درجة مئوية).
يمثل التشغيل الدقيق للدوائر الإلكترونية التي تتحكم في الكيوبت تحديًا مستمرًا، وتتطلب الطرق التقليدية للحفاظ على برودة الكيوبتات بدرجة كافية ثلاجة صغيرة مبردة، حيث يتم توصيل الكيوبتات بأسلاك إلى الأجهزة الإلكترونية خارج الثلاجة. تؤثر إلكترونيات درجة حرارة الغرفة بشكل كبير على موثوقية وتصنيع وحجم أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
ولمعالجة هذه المشكلة، قامت فوجيتسو بالتعاون مع الباحثين والمهندسين في QuTech - وهو تعاون بين TU Delft وTNO - بتطوير تقنية جديدة تستفيد من خبرة QuTech في تكنولوجيا الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات المبردة (دائرة التبريد-CMOS) والبت الكمي الماسي، وهو أكثر قوي في مقاومة الاضطرابات الحرارية، لقيادة البت الكمي المغزلي الماسي بنجاح باستخدام دائرة التبريد CMOS المثبتة في الثلاجة المبردة. تتيح التقنية الجديدة تركيب دائرة تبريد-CMOS عند نفس درجة حرارة الكيوبت الماسي المغزلي (4 كلفن)، والتي يمكن أن تبسط الأسلاك وتؤدي إلى بناء أجهزة كمبيوتر كمومية متكاملة عالية الأداء وواسعة النطاق.
تكنولوجيا مطورة حديثا لتبريد الإلكترونيات
قامت شركة Fujitsu بالتعاون مع QuTech بتطوير تقنية جديدة تعمل على تبريد الكمبيوتر الكمي بالكامل بدلاً من الكيوبتات فقط. من خلال الاستفادة من تقنية دوائر cryo-CMOS، صممت Fujitsu بالتعاون مع QuTech دائرة تطبيق المجال المغناطيسي ودائرة قيادة الميكروويف اللازمة لقيادة البت الكمي المغزلي الماسي عند 4 كلفن. من خلال تشغيل دائرة تطبيق المجال المغناطيسي ودائرة تشغيل الميكروويف في نفس الثلاجة المبردة مثل الكيوبت، نجحت فوجيتسو وكيوتيك في توليد مجال مغناطيسي وأفران ميكروويف قوية بما يكفي لتشغيل الكيوبت الماسي المغزلي.
تعمل التكنولوجيا الجديدة على تبسيط الأسلاك، وقد تساهم يومًا ما في إنشاء أجهزة كمبيوتر كمومية متكاملة عالية الأداء وواسعة النطاق.
يوضح فابيو سيباستيانو، كبير الباحثين في شركة QuTech: "في تصميم الأنظمة الكهربائية، يوجد دائمًا توازن بين الأداء والقوة: زيادة أحدهما تعني انخفاض الآخر. التحدي الذي يواجهنا هو الحصول على أداء عالي، مع عدم الحد من استهلاك الطاقة أيضًا. ويضيف مسعود باباي، الباحث الرئيسي في شركة QuTech: "هذا أمر بالغ الأهمية لأن الكثير من الطاقة يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الثلاجة المبردة المستخدمة للحفاظ على النظام عند درجة حرارة منخفضة. لقد استخدمنا وحدات تحكم إلكترونية مبردة محددة (وحدات تحكم cryo-CMOS) للتخفيف من عنق الزجاجة في التوصيل البيني: نحتاج الآن إلى عدد أقل من الأسلاك للدخول إلى الثلاجة المبردة، مما يعزز بشكل كبير قابلية التوسع في الكمبيوتر الكمي بأكمله.
يشرح الدكتور شينتارو ساتو، الزميل والنائب الأول للرئيس ورئيس مختبر الكم في شركة فوجيتسو للأبحاث، شركة فوجيتسو المحدودة: “تعد الأسلاك بين دوائر التحكم والكيوبت مشكلة شائعة في عملية توسيع نطاق أجهزة الكمبيوتر الكمومية. تسلط نتائج بحثنا المشترك الضوء على إمكانات تقنية cryo-CMOS للبتات الكمومية الماسية للتغلب على عنق الزجاجة. ونتوقع أن التكنولوجيا الجديدة ستمكننا من تحقيق قابلية التوسع العالية المتوقعة في أجهزة الكمبيوتر الكمومية التي تستخدم الكيوبتات الماسية المغزلية.
الخطط المستقبلية
من خلال تحقيق دوائر إلكترونية مبردة للتحكم في البتات الكمومية القائمة على الماس، تمثل التكنولوجيا المطورة حديثًا خطوة مهمة نحو تحقيق أجهزة كمبيوتر كمومية واسعة النطاق. للمضي قدمًا، ستعمل فوجيتسو وQuTech على تعزيز التكنولوجيا المطورة حديثًا، بما في ذلك التوسع من تشغيل 1 كيوبت إلى عمليات 2 كيوبت، وتنفيذ وظيفة قراءة الكيوبت، والارتقاء إلى معالجات كمومية أكبر.
[1]كيوتك :QuTech هو معهد أبحاث قائم على المهام تابع لجامعة دلفت للتكنولوجيا (TU Delft) والمنظمة الهولندية للبحث العلمي التطبيقي (TNO). إنهم يعملون معًا على تقنية جديدة جذريًا ذات إمكانات تغيير العالم. مهمتهم: تطوير نماذج أولية قابلة للتطوير للكمبيوتر الكمي وإنترنت كمي آمن بطبيعته، بناءً على القوانين الأساسية لميكانيكا الكم.
حول فوجيتسو
هدف فوجيتسو هو جعل العالم أكثر استدامة من خلال بناء الثقة في المجتمع من خلال الابتكار. بصفتنا الشريك المفضل في التحول الرقمي للعملاء في أكثر من 100 دولة ، يعمل موظفونا البالغ عددهم 124,000 ألف موظف لحل بعض من أعظم التحديات التي تواجه البشرية. تعتمد مجموعة خدماتنا وحلولنا على خمس تقنيات رئيسية: الحوسبة ، والشبكات ، والذكاء الاصطناعي ، والبيانات والأمن ، والتقنيات المتقاربة ، والتي نجمعها معًا لتحقيق التحول المستدام. أعلنت شركة Fujitsu Limited (TSE: 6702) عن إيرادات مجمعة قدرها 3.7 تريليون ين (28 مليار دولار أمريكي) للسنة المالية المنتهية في 31 مارس 2023 ولا تزال الشركة الأولى للخدمات الرقمية في اليابان من حيث حصتها في السوق. اكتشف المزيد: www.fujitsu.com.
الصحافة اتصالات
فوجيتسو المحدودة
قسم العلاقات العامة والمستثمرين
استفسارات
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/89051/3/
