شرکت‌ها در رقابت برای ساخت تراشه‌های کوانتومی پیشرو هستند

اگرچه سال‌هاست از محاسبات کوانتومی (Quantum Computing) به‌عنوان فناوری "در آستانه ظهور" یاد می‌شود، اما اکنون چندین شرکت مصمم هستند آن را به واقعیتی تجاری تبدیل کنند، با این وعده که قادر به حل مسائل پیچیده‌ای باشد که فراتر از توانایی کامپیوترهای کلاسیک است.

مسائل مورد نظر بسیار گسترده هستند و شامل حوزه‌هایی از پزشکی و امنیت سایبری (Cybersecurity) گرفته تا علم مواد و شیمی می‌شوند. اما ابتدا مشکلات بسیار عملی‌تری وجود دارند که باید حل شوند، از جمله توسعه تراشه‌هایی که بتوانند به‌طور قابل اعتماد تعداد زیادی کیوبیت (qubits) – واحد بنیادین اطلاعات در محاسبات کوانتومی – را میزبانی کنند.

همانند سایر رقابت‌های فناورانه با ریسک بالا و افق زمانی نامشخص، غول‌های فناوری مانند گوگل (Google) و مایکروسافت (Microsoft) در خط مقدم این تلاش قرار دارند. با این حال، استارتاپ‌ها نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند، به‌ویژه در رفع گلوگاه‌هایی مانند اتصال‌پذیری (Connectivity) و تصحیح خطا (Error Correction) که برای مقیاس‌پذیری (Scaling) سیستم‌های کوانتومی حیاتی هستند.

برخی استارتاپ‌ها و شرکت‌های کوچک‌تر فناوری نیز چالش ساخت تراشه را به‌طور مستقیم پذیرفته‌اند و در کنار تلاش‌های خبرسازتر غول‌های صنعت، شایسته ذکر هستند. در حالی که پروژه‌های شرکت‌های بزرگ فناوری معمولاً به تعداد کیوبیت‌های بالاتر افتخار می‌کنند، بازاندیشی در طراحی‌ها از اصول اولیه و استفاده از رویکردهای متفاوت می‌تواند نتایج به همان اندازه امیدوارکننده‌ای به همراه داشته باشد.

در اینجا برخی از شرکت‌های اصلی پشت پروژه‌های تراشه‌های کوانتومی آورده شده‌اند که پیگیری فعالیت‌های آن‌ها ارزش دارد:

آختونیکس (Akhetonics) یک استارتاپ فوتونیک (Photonics) آلمانی است که روی تراشه‌ای تمام نوری و با کاربری عمومی کار می‌کند؛ این یک شرط‌بندی خلاف جریان در حوزه‌ای است که بیشتر روی کاربردهای محدودتر تمرکز دارند. این دیدگاه جسورانه و رویکرد مبتنی بر اصول اولیه به این شرکت کمک کرد تا در نوامبر ۲۰۲۴ یک دور جذب سرمایه اولیه (Seed Funding) ۶ میلیون یورویی به رهبری مترویو ونچرز (Matterwave Ventures) جذب کند.

آلیس و باب (Alice & Bob) یک استارتاپ فرانسوی است که در ژانویه ۲۰۲۵ یک دور جذب سرمایه سری B به مبلغ ۱۰۴ میلیون دلار جذب کرد تا به کار خود در جهت ساخت یک کامپیوتر کوانتومی "تحمل‌پذیر در برابر خطا" ادامه دهد. این شرکت برخلاف شرکت‌هایی که فقط روی تراشه تمرکز دارند، یک سیستم محاسبات کوانتومی کامل را توسعه می‌دهد و برای این کار به "کیوبیت‌های گربه" (cat qubits)، نوعی از کیوبیت‌های ابررسانا (Superconducting) که برای کاهش خطا و ساده‌سازی تصحیح خطا طراحی شده‌اند، متکی است.

اتم کامپیوتینگ (Atom Computing) یک شرکت آمریکایی است که با استفاده از آرایه‌هایی از اتم‌های خنثی (Neutral Atoms) به دام‌افتاده به‌صورت نوری، کامپیوترهای کوانتومی می‌سازد. در کنفرانس مایکروسافت ایگنایت ۲۰۲۴ (Microsoft Ignite 2024)، مایکروسافت و اتم کامپیوتینگ برنامه‌های خود را برای عرضه یک کامپیوتر کوانتومی تجاری در سال ۲۰۲۵ اعلام کردند.

آمازون (Amazon) در اوایل سال ۲۰۲۵ با معرفی اوکلوت (Ocelot) که با همکاری موسسه فناوری کالیفرنیا (California Institute of Technology) توسعه یافته، به‌طور رسمی وارد رقابت تراشه‌های کوانتومی شد. اگرچه این اولین تراشه کوانتومی آمازون است، اما AWS پیش از این سرویس محاسبات کوانتومی برکت (Braket) را با همکاری شرکت‌هایی مانند دی-ویو (D-Wave)، آیون‌کیو (IonQ)، ریگتی (Rigetti) و دیگران راه‌اندازی کرده بود.

دی-ویو (D-Wave) یک شرکت محاسبات کوانتومی است که جدیدترین سیستم پرچم‌دار آن، نمونه اولیه ادونتیج ۲ (Advantage2)، بر فرآیندی به نام آنیلینگ کوانتومی (Quantum Annealing) متکی است که از فیزیک کوانتومی برای یافتن پایدارترین و کم‌انرژی‌ترین چیدمان عناصر برای یافتن بهترین ترکیب برای یک مسئله معین استفاده می‌کند. این شرکت که در سال ۱۹۹۹ به‌عنوان یک شرکت انشعابی از دانشگاه بریتیش کلمبیا (University of British Columbia) در کانادا تأسیس شد، اکنون یک شرکت سهامی عام است که در بورس نیویورک (NYSE) فهرست شده است.

ایروکیو (EeroQ) یک استارتاپ مستقر در ایلینوی است که روی استفاده از هلیوم برای طراحی تراشه‌های کوانتومی خود شرط بسته است. این شرکت با جذب یک دور سرمایه اولیه ۷.۲۵ میلیون دلاری در سال ۲۰۲۲ و دریافت حمایت عمومی منطقه‌ای، در سپتامبر ۲۰۲۴ تعهد ۱.۱ میلیون دلاری برای گسترش دفتر مرکزی خود در هامبولت پارک شیکاگو (Chicago's Humboldt Park) اعلام کرد.

در آوریل ۲۰۲۵، فوجیتسو (Fujitsu) و موسسه تحقیقاتی ژاپنی ریکِن (RIKEN) توسعه یک کامپیوتر کوانتومی ابررسانا ۲۵۶ کیوبیتی را در مرکز همکاری ریکِن آرکیوسی-فوجیتسو (RIKEN RQC-FUJITSU Collaboration Center) اعلام کردند که نسبت به نمونه ۶۴ کیوبیتی آن‌ها در سال ۲۰۲۳ پیشرفت نشان می‌دهد.

در دسامبر ۲۰۲۴، گوگل تراشه جدید خود برای محاسبات کوانتومی به نام ویلو (Willow) را معرفی کرد. گوگل تنها به گفتن اینکه ویلو بهتر از نمونه قبلی خود، سایکامور (Sycamore)، است یا توصیف آن به‌عنوان "یک پیشرفت بزرگ در تصحیح خطای کوانتومی" اکتفا نکرد. در بیانیه‌ای که خبرساز شد، هارتموت نِوِن (Hartmut Neven)، بنیان‌گذار Google Quantum AI، نوشت که عملکرد ویلو به "این ایده که محاسبات کوانتومی در بسیاری از جهان‌های موازی اتفاق می‌افتد، اعتبار می‌بخشد."

تلاش‌های کوانتومی IBM شامل کُندور (Condor)، تراشه ابررسانای برجسته آن برای مقیاس‌بندی تا ۱۱۲۰ کیوبیت، و هرون (Heron)، یک پردازنده ۱۵۶ کیوبیتی متمرکز بر بهبود عملکرد و نرخ خطای کمتر است.

اینتل (Intel) در حال توسعه کامپیوترهای کوانتومی مبتنی بر کیوبیت‌های اسپین سیلیکونی (Silicon Spin Qubits) است. در ژوئن ۲۰۲۳، این شرکت تراشه تحقیقاتی ۱۲ کیوبیتی تونل فالز (Tunnel Falls) را معرفی کرد و گفت انتظار می‌رود تراشه کوانتومی نسل بعدی مبتنی بر تونل فالز در سال ۲۰۲۴ عرضه شود، اما این اتفاق نیفتاده است.

آیون‌کیو (IonQ) یک شرکت سهامی عام آمریکایی است که کامپیوترهای کوانتومی یون‌های به دام‌افتاده (Trapped-ion) را توسعه می‌دهد، از جمله آیون‌کیو فورت (IonQ Forte). این شرکت پس از عرضه عمومی از طریق یک شرکت اکتساب با هدف ویژه (SPAC) در اواخر سال ۲۰۲۱، متخصص شبکه‌سازی کانادایی انتنگلد نتورکز (Entangled Networks) را تصاحب کرد.

آی‌کیوام (IQM) یک استارتاپ فنلاندی است که کامپیوترهای کوانتومی ابررسانا می‌سازد و یک شرکت انشعابی (Spinout) از دانشگاه آلتو (Aalto University) و مرکز تحقیقات فنی VTT فنلاند است که در مراحل اولیه فعالیت خود از آژانس دولتی Business Finland و سپس از برنامه شتاب‌دهنده EIC (EIC Accelerator) حمایت دریافت کرد. در سال ۲۰۲۲، آی‌کیوام ۱۲۸ میلیون یورو سرمایه در دور سری A2 به رهبری ورلد فاند (World Fund) جذب کرد که به ۳۹ میلیون یورویی که در سال ۲۰۲۰ به رهبری MIG Fonds در چارچوب دور سری A جذب کرده بود، اضافه شد. بخش دوم شامل بخشی از وام خطرپذیر (Venture Loan) ۳۵ میلیون یورویی اعلام شده قبلی از بانک سرمایه‌گذاری اروپا (European Investment Bank) و همچنین مشارکت صندوق EIC و دیگران بود. در مارس ۲۰۲۵ و پس از یک دور سرمایه اولیه ۶ میلیون یورویی در سال ۲۰۲۳، این شرکت اعلام کرد که یک دور سری A به مبلغ ۲۰ میلیون یورو (تقریباً ۱۹.۲۷ میلیون دلار) جذب کرده است – از جمله ۵ میلیون یورو در قالب سهام از ۷.۵ میلیون یورویی که قبلاً از شورای نوآوری اروپا (European Innovation Council) دریافت کرده بود (مابقی کمک مالی بلاعوض است).

در فوریه ۲۰۲۵، مایکروسافت تراشه ماجورانا (Majorana) را معرفی کرد، یک تراشه کوانتومی که از معماری هسته توپولوژیکی (Topological Core Architecture) استفاده می‌کند. مایکروسافت پیش از این اعلام کرده بود که انتظار دارد ظرف ۱۰ سال یک ابرکامپیوتر کوانتومی بسازد. همچنین در آوریل ۲۰۲۴، مایکروسافت و کوانتینوم یک دستاورد در زمینه تصحیح خطا اعلام کردند.

پاسکال (Pasqal) یک استارتاپ فرانسوی است که رویکرد فول-استک (Full-stack) را برای محاسبات کوانتومی در پیش گرفته و روی اتم‌های خنثی شرط بسته است. این شرکت که در سال ۲۰۱۹ از موسسه اپتیک (Institut d’Optique) بیرون آمد، یکی از بنیان‌گذاران آن آلن اَسپِکت (Alain Aspect)، برنده جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۲ و استاد دانشگاه است. در فوریه ۲۰۲۳، پاسکال یک دور جذب سرمایه سری B به مبلغ ۱۰۰ میلیون یورو به رهبری تماسک (Temasek) سنگاپور، با مشارکت سرمایه‌گذاران قبلی و سرمایه‌گذاران جدید مانند صندوق شورای نوآوری اروپا جذب کرد.

پسی‌کوانتوم (PsiQuantum) یک استارتاپ محاسبات کوانتومی است که از فناوری فوتونیک استفاده می‌کند و هدف آن ساخت "دستگاهی با ۱ میلیون کوانتوم بیت" است. در فوریه ۲۰۲۵، این شرکت اُمگا (Omega)، یک چیپ‌ست فوتونیک کوانتومی تولید شده در گلوبال‌فاوندریز (GlobalFoundries) در نیویورک را معرفی کرد. در سال ۲۰۲۱، پسی‌کوانتوم سرمایه‌گذاری سری D به مبلغ ۴۵۰ میلیون دلار به رهبری بلک‌راک (BlackRock) جذب کرد که اکنون گفته می‌شود در حال رهبری یک دور بالقوه ۷۵۰ میلیون دلاری در این شرکت با ارزش ۶ میلیارد دلار قبل از سرمایه‌گذاری است. این شرکت که توسط دانشگاهیان استرالیایی تأسیس شده، توسط دولت‌های استرالیا و کوئینزلند نیز حمایت می‌شود.

کیلیمانجارو (Qilimanjaro) یک استارتاپ اسپانیایی است که بر مدارهای مجتمع مخصوص برنامه آنالوگ کوانتومی (QASICs) تمرکز دارد و رویکرد فول-استک شامل سخت‌افزار، نرم‌افزار و برنامه‌ها را در پیش گرفته است. این شرکت مستقر در بارسلون، برنده مسابقه استارتاپ‌های "چهار سال از حالا" در کنگره جهانی موبایل (Mobile World Congress) در سال ۲۰۲۴ شد و در اواخر همان سال ۱.۵ میلیون یورو سرمایه از کاتالونیا دریافت کرد.

کواندلا (Quandela) یک استارتاپ فرانسوی است که در سال ۲۰۱۷ برای توسعه کامپیوترهای کوانتومی فوتونیک تأسیس شد. در نوامبر ۲۰۲۳، کواندلا یک دور سری B به مبلغ ۵۰ میلیون یورو جذب کرد و همچنین از دولت فرانسه از طریق برنامه فرانسه ۲۰۳۰ (France 2030 Plan) حمایت دریافت کرد.

کوانتینوم (Quantinuum) یک شرکت محاسبات کوانتومی است که در سال ۲۰۲۱ از ادغام کمبریج کوانتوم (Cambridge Quantum) و هانی‌ول کوانتوم سولوشنز (Honeywell Quantum Solutions) شکل گرفت. محصول پرچم‌دار آن، سری H از کامپیوترهای کوانتومی یون‌های به دام‌افتاده است. در آوریل ۲۰۲۴، این شرکت همراه با مایکروسافت، یک دستاورد در زمینه تصحیح خطا اعلام کردند.

کوانت‌وِر (QuantWare) یک استارتاپ هلندی است که یک معماری اختصاصی تراشه سه‌بعدی به نام VIO ارائه کرده است که بر گلوگاه‌های مقیاس‌پذیری در واحدهای پردازش کوانتومی (QPUs) تمرکز دارد. این شرکت در فوریه ۲۰۲۵ پیش‌سفارش کُنتِرالتو-اِی (Contralto-A)، اولین QPU خود برای تصحیح خطای کوانتومی را آغاز کرد. این شرکت که در سال ۲۰۲۰ تأسیس شده، یک شرکت انشعابی از دانشگاه فنی دلفت (TU Delft) و موسسه تحقیقاتی وابسته آن، کوتک (QuTech) است. در مارس ۲۰۲۵، پس از یک دور سرمایه اولیه ۶ میلیون یورویی در سال ۲۰۲۳، اعلام کرد که یک دور سری A به مبلغ ۲۰ میلیون یورو (تقریباً ۱۹.۲۷ میلیون دلار) جذب کرده است – شامل ۵ میلیون یورو در قالب سهام از ۷.۵ میلیون یورویی که قبلاً از شورای نوآوری اروپا تأمین کرده بود (مابقی کمک مالی بلاعوض است).

کوئِرا (QuEra) مستقر در بوستون، روی اتم‌های خنثی به‌عنوان "بهترین رویکرد برای دستیابی به کامپیوترهای کوانتومی بزرگ و تحمل‌پذیر در برابر خطا" شرط بسته است. محصولات آن شامل آکویلا (Aquila)، یک کامپیوتر کوانتومی آنالوگ ۲۵۶ کیوبیتی مبتنی بر اتم‌های خنثی که در سال ۲۰۲۲ عرضه شد و از طریق آمازون برکت قابل دسترسی است. کوئِرا به‌ویژه توسط گوگل حمایت می‌شود که در فوریه ۲۰۲۵ دور بدهی ۲۳۰ میلیون دلاری این استارتاپ کوانتومی را رهبری کرد – با یک ورقه قابل تبدیل (Convertible Note) که توسط سافت‌بنک (SoftBank)، وَلور (Valor) و سرمایه‌گذاران قبلی نیز حمایت می‌شود.

ریگتی کامپیوتینگ (Rigetti Computing) که در سال ۲۰۱۳ توسط چاد ریگتی (Chad Rigetti) تأسیس شد، یک شرکت کوانتومی است که روی فناوری ابررسانا تمرکز دارد. طیف محصولات آن شامل آنکا-۳ (Ankaa-3) و سیستم آتی ۳۳۶ کیوبیتی لیرا (Lyra) است. درست مانند رقبای دی-ویو و آیون‌کیو، ریگتی کامپیوتینگ نیز یک شرکت سهامی عام است؛ این شرکت قبل از عرضه عمومی از طریق یک SPAC در سال ۲۰۲۱، کمتر از ۲۰۰ میلیون دلار سرمایه خطرپذیر جذب کرده بود. در فوریه ۲۰۲۵، این شرکت یک مشارکت استراتژیک با کوانتا کامپیوتر (Quanta Computer) مستقر در تایوان امضا کرد که قرار است ۳۵ میلیون دلار سرمایه‌گذاری و سهام ریگتی را خریداری کند، در حالی که هر دو شرکت طی پنج سال آینده بیش از ۱۰۰ میلیون دلار هر یک سرمایه‌گذاری می‌کنند تا توسعه و تجاری‌سازی محاسبات کوانتومی ابررسانا را تسریع بخشند.

استارتاپ کوانتومی آمریکایی سی‌کیوسی (SEEQC) – که مخفف عبارت "محاسبات کوانتومی مقیاس‌پذیر و کم‌مصرف" (Scalable, Energy Efficient Quantum Computing) است – یک شرکت انشعابی از شرکت تراشه هیپرز (Hypres) است که خود توسط کارمندان سابق بخش الکترونیک ابررسانای IBM تأسیس شده بود. در سال ۲۰۲۳، سی‌کیوسی یک همکاری با انویدیا (Nvidia) برای ساخت یک "پیوند تمام دیجیتال و با تأخیر فوق‌العاده کم بین تراشه و تراشه میان کامپیوترهای کوانتومی و پردازنده‌های گرافیکی (GPUs)" اعلام کرد. در ژانویه ۲۰۲۵، سی‌کیوسی یک دور جذب سرمایه ۳۰ میلیون دلاری را به رهبری مشترک بوز اَلِن ونچرز (Booz Allen Ventures) و شرکت سرمایه‌گذاری خطرپذیر ژاپنی-اروپایی نوردیک‌نینجا (NordicNinja) جذب کرد. حامیان دیگر شامل بازوی سرمایه‌گذاری خطرپذیر شرکتی مرک (Merck)، اِم ونچرز (M Ventures)، هستند. سی‌کیوسی پروژه کوفارما (QuPharma) با حمایت بریتانیا را برای بررسی چگونگی تسریع کشف دارو توسط محاسبات کوانتومی، با همکاری BASF و Merck، رهبری می‌کند.

اسپین‌کیو (SpinQ) یک استارتاپ چینی است که در سال ۲۰۱۸ تأسیس شده و کامپیوترهای کوانتومی را توسعه می‌دهد. این شرکت ادعا می‌کند که برخی از کامپیوترهای آن‌ها قابل حمل هستند و از تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) استفاده می‌کنند.

زانادو (Xanadu) یک استارتاپ کانادایی است که هدف آن ساخت کامپیوترهای کوانتومی از طریق رویکرد فوتونیک است. در ژانویه ۲۰۲۵، این شرکت آئورا (Aurora)، یک سیستم ۱۲ کیوبیتی شامل ۳۵ تراشه فوتونیک را معرفی کرد. زانادو که در سال ۲۰۱۶ تأسیس شده، تاکنون حدود ۲۷۵ میلیون دلار سرمایه جذب کرده است، از جمله یک دور سری C به مبلغ ۱۰۰ میلیون دلار در نوامبر ۲۰۲۲ با ارزش ۱ میلیارد دلار.