چند کامپیوتر کوانتومی در جهان وجود دارد: تحلیل بازار ۲۰۲۶

موجودی جهانی فعلی

تا اوایل سال ۲۰۲۶، تعیین تعداد دقیق کامپیوترهای کوانتومی در سطح جهان یک کار پیچیده است، زیرا تعریف "کامپیوتر کوانتومی" بین تنظیمات آزمایشگاهی تجربی و ماشین‌های کاربردی با مشخصات بالا به طور قابل توجهی متفاوت است. با این حال، تحلیلگران صنعت و برآوردهای منطقی نشان می‌دهند که در حال حاضر بین ۳۰ تا ۵۰ کامپیوتر کوانتومی با مشخصات بالا و کاملاً کاربردی در سراسر جهان در حال فعالیت هستند. این‌ها سیستم‌های "استاندارد طلایی" هستند که قادر به انجام محاسبات پیچیده‌ای هستند که شروع به به چالش کشیدن محیط‌های رایانش با عملکرد بالا (HPC) کلاسیک کرده‌اند.

فراتر از این سیستم‌های نخبه، صدها پلتفرم آزمایشی در مقیاس کوچک‌تر وجود دارند. این‌ها شامل تجهیزات تحقیقاتی دانشگاهی، تراشه‌های نمونه اولیه در حال توسعه و آنیلرهای کوانتومی تخصصی هستند. اگرچه این سیستم‌های کوچک‌تر به اکوسیستم کلی کمک می‌کنند، اما اغلب در شمارش‌های "آماده برای تولید" لحاظ نمی‌شوند، زیرا فاقد پایداری یا تعداد کیوبیت مورد نیاز برای کاربردهای تجاری هستند. با پیشروی در سال ۲۰۲۶، چشم‌انداز به سرعت در حال تغییر است و شرکت‌های بزرگ فناوری و آزمایشگاه‌های ملی برای استقرار واحدهای بیشتر با یکدیگر رقابت می‌کنند.

بازیگران اصلی سخت‌افزار

سیستم‌های ابررسانا

کیوبیت‌های ابررسانا همچنان یکی از قابل‌مشاهده‌ترین معماری‌ها در چشم‌انداز سال ۲۰۲۶ هستند. شرکت‌هایی مانند IBM و Google این مسیر را رهبری کرده‌اند. برای مثال، IBM ناوگان قابل توجهی از سیستم‌های کوانتومی قابل دسترسی از طریق ابر را اداره می‌کند، از جمله مرکز محاسبات کوانتومی آن‌ها در نیویورک. این سیستم‌ها از تراشه‌هایی مانند Nighthawk ۱۲۰ کیوبیتی استفاده می‌کنند که اخیراً پیچیدگی مدار افزایش‌یافته را از طریق کوپلرهای قابل تنظیم پیشرفته نشان داده است. Rigetti Computing نیز همچنان یک بازیگر کلیدی است و از تأسیسات یکپارچه عمودی خود در کالیفرنیا برای تولید پردازنده‌های ابررسانا مانند Ankaa-2 ۸۴ کیوبیتی استفاده می‌کند.

فناوری اتم خنثی

یک جهش بزرگ در سال ۲۰۲۶، ظهور رایانش کوانتومی اتم خنثی بوده است. برخلاف تراشه‌های ابررسانا، این سیستم‌ها از اتم‌های منفردی استفاده می‌کنند که توسط لیزرها در خلاء دستکاری می‌شوند. شرکت‌هایی مانند QuEra و Atom Computing در خط مقدم این حرکت قرار دارند. این شرکت‌ها اخیراً به سمت نقطه عطف سیستم‌های ۱۰۰۰ کیوبیتی حرکت کرده‌اند. اگرچه این اتم‌ها در حال حاضر پر سر و صدا و مستعد خطا هستند، مسیر به سمت سیستم‌های ۱۰۰ هزار اتمی در حال شفاف‌تر شدن است. مایکروسافت حتی با Atom Computing همکاری کرده است تا سیستم‌های تصحیح خطا را به بنیادهای تخصصی در اروپا ارائه دهد که نشان‌دهنده تغییری از تحقیقات محض به تحویل هدفمند است.

تله یونی و فوتونیک

سیستم‌های تله یونی، که توسط شرکت‌هایی مانند IonQ و Quantinuum حمایت می‌شوند، اتصال بالایی بین کیوبیت‌ها ارائه می‌دهند. این سیستم‌ها به دلیل دقت و نرخ خطای کمتر نسبت به برخی از همتایان حالت جامد خود ارزشمند هستند. در همین حال، رایانش کوانتومی فوتونیک، به رهبری شرکت‌هایی مانند Xanadu، از نور برای حمل اطلاعات استفاده می‌کند. این معماری‌های متنوع به این معنی است که "تعداد کل" کامپیوترهای کوانتومی در واقع مجموعه‌ای از چندین گونه فناوری مختلف است که هر کدام برای انواع مختلفی از مسائل ریاضی مناسب هستند.

رشد ارزش بازار

سرمایه‌گذاری مالی پیرامون این ماشین‌ها خیره‌کننده است. بازار رایانش کوانتومی پیش‌بینی می‌شود تا پایان سال ۲۰۲۵ به حدود ۳.۵۲ میلیارد دلار برسد و در مسیر گسترش به بیش از ۲۰ میلیارد دلار تا سال ۲۰۳۰ قرار دارد. این نشان‌دهنده نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR) بیش از ۴۱٪ است. تنها در سال ۲۰۲۴، بیش از ۱.۳ میلیارد دلار توسط استارتاپ‌های کوانتومی جمع‌آوری شد و ارزش‌گذاری برای رهبرانی مانند PsiQuantum و Quantinuum به ترتیب به ۷ میلیارد دلار و ۱۰ میلیارد دلار رسیده است.

این سرمایه برای انتقال رایانش کوانتومی از یک "آزمایش فیزیک عظیم" به چیزی شبیه به یک سیستم HPC سنتی استفاده می‌شود. در بازه زمانی ۲۰۲۶-۲۰۲۷، صنعت بر روی کیوبیت‌های منطقی "تقریباً کامل" تمرکز دارد. این‌ها گروه‌هایی از کیوبیت‌های فیزیکی هستند که برای خنثی کردن خطاها با هم کار می‌کنند، که آخرین مانع قبل از دستیابی به مزیت کوانتومی آشکار در زمینه‌هایی مانند علم مواد و داروسازی است.

سرمایه‌گذاری‌های استراتژیک ملی

دولت‌ها محرک‌های اصلی پشت تعداد فیزیکی کامپیوترهای کوانتومی موجود هستند. چین منابع قابل توجهی را از طریق آزمایشگاه ملی علوم اطلاعات کوانتومی خود متعهد کرده است، با صندوق فناوری گزارش‌شده به مبلغ ۱۳۸ میلیارد دلار که بخش‌های نوظهور مختلف از جمله کوانتوم را پوشش می‌دهد. هدف آن‌ها توسعه سخت‌افزار بومی است که به زنجیره‌های تأمین غربی متکی نباشد.

سایر کشورها نیز با سرمایه قابل توجهی از این روند پیروی می‌کنند. استرالیا بیش از ۲.۳ میلیارد دلار استرالیا به صورت تجمعی در اکوسیستم کوانتومی خود سرمایه‌گذاری کرده است. در اروپا، اسپانیا و دانمارک استراتژی‌های ملی را برای ادغام حسگر و رایانش کوانتومی در پایگاه‌های صنعتی خود راه‌اندازی کرده‌اند. این ماشین‌های با بودجه دولتی اغلب در آزمایشگاه‌های ملی امن نگهداری می‌شوند و همیشه در شمارش‌های تجاری عمومی منعکس نمی‌شوند، به این معنی که تعداد واقعی واحدهای کاربردی ممکن است کمی بیشتر از ۳۰ تا ۵۰ واحدی باشد که معمولاً توسط تحلیلگران ذکر می‌شود.

دسترسی به قدرت کوانتومی

برای اکثر سازمان‌ها، "مالکیت" یک کامپیوتر کوانتومی هدف نیست. در عوض، صنعت به سمت مدل رایانش کوانتومی به عنوان سرویس (QCaaS) حرکت کرده است. این به محققان اجازه می‌دهد تا الگوریتم‌ها را بر روی سخت‌افزاری که در نیویورک، کالیفرنیا یا هفی قرار دارد از طریق ابر اجرا کنند. این مدل دسترسی را دموکراتیزه کرده است و به استارتاپ‌ها اجازه می‌دهد کد را بر روی آنیلرهای ۵۰۰۰+ کیوبیتی یا سیستم‌های مبتنی بر گیت با وفاداری بالا بدون هزینه‌های سربار چند میلیون دلاری نگهداری یخچال‌های رقیق‌کننده آزمایش کنند.

با بلوغ زیرساخت‌های رایانش کوانتومی، تقاطع آن با امور مالی دیجیتال و رمزنگاری مرتبط‌تر می‌شود. اگرچه کامپیوترهای کوانتومی هنوز به اندازه کافی قدرتمند نیستند که رمزنگاری مدرن را بشکنند، انتقال به الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتوم یک موضوع اصلی در سال ۲۰۲۶ است. برای کسانی که به چشم‌انداز فعلی دارایی‌های دیجیتال علاقه‌مند هستند، می‌توانید بازارهای سنتی را از طریق لینک ثبت‌نام WEEX کاوش کنید تا در جریان باشید که چگونه فناوری‌های نوظهور بر محیط‌های معاملاتی تأثیر می‌گذارند. در حال حاضر، بیشتر کاربردهای کوانتومی در شبیه‌سازی مواد در شرایط شدید، مانند شرایط مورد نیاز برای فیزیک انرژی بالا یا شیمی باتری پیشرفته یافت می‌شود.

چشم‌انداز آینده ۲۰۲۷

با نگاه به سال ۲۰۲۷ و فراتر از آن، تمرکز از تعداد کامپیوترها به کیفیت کیوبیت‌ها تغییر خواهد کرد. صنعت در حال حرکت از کیوبیت‌های فیزیکی "پر سر و صدا" به سمت کیوبیت‌های "منطقی" است که دارای کاهش خطای نمایی هستند. نقشه راه نشان می‌دهد که تا اواخر دهه ۲۰۲۰، ما اولین ماشین‌های "Petaquop" را خواهیم دید—سیستم‌هایی که قادر به اجرای حجم‌های محاسباتی هستند که در حال حاضر حتی برای سریع‌ترین ابرکامپیوترهای کلاسیک غیرممکن است.

جدول زمانی "روز کوانتومی" (Q-Day)—نقطه‌ای که در آن کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند رمزنگاری استاندارد RSA را بشکنند—از حدس و گمان دور به نقطه آمادگی فعال تغییر یافته است. این امر باعث ساخت واحدهای بیشتری در سطح جهانی می‌شود، زیرا هر قدرت بزرگی به دنبال ایمن‌سازی داده‌های خود و کسب مزیت محاسباتی است. تا سال ۲۰۳۰، انتظار می‌رود تعداد فعلی ۳۰ تا ۵۰ ماشین با مشخصات بالا به صدها دستگاه افزایش یابد که در مراکز داده جهانی و مراکز تحقیقاتی خصوصی توزیع شده‌اند.

خلاصه چشم‌انداز کوانتومی