آژانس پروژه‌های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (DARPA) اعلام کرد که چهار شرکت پیشرو دیگر را برای توسعه کامپیوترهای کوانتومی کاربردی شناسایی کرده است.
ابتکار محک‌زنی کوانتومی (Quantum Benchmarking Initiative)
در چارچوب ابتکار Quantum Benchmarking Initiative (QBI)، این آژانس پیشنهادهای توسعه شرکت‌های کوانتومی را بررسی کرده و شرکت‌های Atom Computing، IonQ، Diraq و IBM را برای مرحله بعدی تامین بودجه انتخاب نموده است. این شرکت‌ها به Microsoft و PsiQuantum می‌پیوندند که پیش‌تر معیارهای سخت‌گیرانه DARPA را برای طراحی کامپیوترهای کوانتومی با ارزش محاسباتی بالاتر از هزینه تولید گذرانده بودند.
مایکا استوتیمور، مدیر اجرایی QBI، اشاره کرد که هدف فعلی انتقال از مرحله «برنامه‌ریزی به اثبات» است. تیم‌های ارزیابی به دقت سخت‌افزارها و سیستم‌های در حال توسعه را بررسی می‌کنند تا مشخص شود آیا عملکرد واقعی آن‌ها با مدل‌ها و نقشه‌های راه (Roadmaps) مطابقت دارد یا خیر. شرکت‌هایی که در این مرحله موفق شوند، می‌توانند تا سقف ۳۰۰ میلیون دلار بودجه دولتی دریافت کنند.
تنوع در رویکردهای سخت‌افزاری
شرکت‌های منتخب از فناوری‌های متفاوتی برای ساخت بلوک‌های سازنده کامپیوتر کوانتومی استفاده می‌کنند:
- Atom Computing: استفاده از آرایه‌های مقیاس‌پذیر از اتم‌های خنثی (Neutral Atoms).
- Diraq: تمرکز بر کیوبیت‌های اسپین نیمه‌هادی سیلیکونی (Silicon CMOS spin qubits).
- IBM: بهره‌گیری از پردازنده‌های ابررسانای ماژولار (Modular superconducting processors).
- IonQ: اجرای محاسبات کوانتومی مبتنی بر یون به‌دام‌افتاده (Trapped-ion).
این تنوع به دلیل نبود یک معماری غالب در محاسبات کوانتومی (برخلاف محاسبات کلاسیک) است و هر روش نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارد.
تهدیدات امنیتی و رمزنگاری
یکی از جنبه‌های حیاتی این پیشرفت‌ها، تاثیر آن بر امنیت داده‌ها است. شرکت IonQ قصد دارد نشان دهد که فناوری‌اش می‌تواند از محاسبات کوانتومی قابل اعتماد پشتیبانی کند. این تحقیقات بر روی اصلاح خطا (Error Correction) و قدرت محاسباتی مورد نیاز برای شکستن رمزنگاری Bitcoin متمرکز است.
ریک مولر، نایب رئیس ارشد IonQ Federal، توضیح داد که برنامه‌های آن‌ها بر اساس نتایج منتشر شده از گیت‌های دو کیوبیت با دقت (Fidelity) بالای ۹۹.۹۹٪ و معماری Walking Cat برای ایجاد ماشین‌های تحمل‌پذیر در برابر خطا (Fault-tolerant) استوار است. همچنین تخمین‌هایی برای اجرای الگوریتم شور (Shor’s algorithm) علیه مسئله منحنی بیضوی (Elliptic-curve) که پایه امضاهای بیت‌کوین است، در دست این شرکت قرار دارد.
در نهایت، این ابتکار DARPA یک خط لوله سه مرحله‌ای است تا بررسی کند آیا هر یک از این رویکردها می‌توانند تا سال ۲۰۳۳ به عملیاتی در مقیاس کاربردی (Utility-scale) دست یابند یا خیر.
