گزارش تازه‌ای نشان می‌دهد که IBM و گوگل در مسیر تحقق یکی از بزرگ‌ترین رؤیاهای دنیای فناوری، یعنی ساخت کامپیوترهای کوانتومی مقیاس‌پذیر، بیش از هر زمان دیگری به موفقیت نزدیک شده‌اند. نقشه راه جدید IBM نشان می‌دهد این شرکت توانسته برخی از موانع کلیدی توسعه این فناوری را پشت سر بگذارد. از سوی دیگر، گوگل نیز باور دارد که رسیدن به چنین سیستم‌هایی دیگر یک هدف دوردست نیست.
جی گامبتا، مدیر برنامه‌های کوانتومی IBM، در گفت‌وگو با فایننشال تایمز تأکید کرده که: «این دیگر یک رویا نیست؛ ما رمز و راز این فناوری را گشوده‌ایم و تا پایان این دهه قادر به ساخت دستگاه‌های کوانتومی واقعی خواهیم بود.» با این حال، مسیر پیش رو خالی از مانع نیست. حتی اگر مسائل بنیادی فیزیکی حل شوند، چالش‌های مهندسی و مقیاس‌پذیری همچنان پابرجا خواهند بود. در همین راستا، اسکار پینتر، از مسئولان سخت‌افزار کوانتومی در AWS هشدار داده است که شاید برای رسیدن به یک سیستم تجاری قابل استفاده، هنوز ۱۵ تا ۳۰ سال زمان نیاز باشد.
پیشرفت‌های اخیر در حوزه کوانتوم را می‌توان نقطه عطفی در تاریخ فناوری دانست. اینکه IBM و گوگل معتقدند می‌توانند ظرف کمتر از یک دهه به نمونه‌های واقعی و مقیاس‌پذیر دست پیدا کنند، امید زیادی برای تحول در زمینه‌هایی مثل پزشکی، شبیه‌سازی مولکولی، هوش مصنوعی و رمزنگاری ایجاد می‌کند. البته باید واقع‌گرایانه نگاه کرد؛ همان‌طور که متخصصان اشاره کرده‌اند، چالش‌های فنی و هزینه‌های سرسام‌آور ممکن است این مسیر را طولانی‌تر کند. در نهایت، حتی اگر دستیابی به کامپیوتر کوانتومی کامل کمی بیشتر زمان ببرد، همین پیشرفت‌ها نویدبخش آینده‌ای است که مرزهای محاسبات کلاسیک را پشت سر خواهد گذاشت.
نبرد غول‌های فناوری برای آینده کوانتوم؛ از کاهش هزینه‌ها تا تصحیح خطا
تولیدکنندگان کامپیوترهای کوانتومی این روزها روی توسعه کیوبیت‌های پایدارتر و کارآمدتر تمرکز کرده‌اند؛ مسیری که پیشرفت مداوم در علم مواد و فناوری ساخت را می‌طلبد. گوگل اعلام کرده قصد دارد هزینه تولید قطعات کوانتومی را تا ۱۰ برابر کاهش دهد و برآورد می‌کند ساخت یک کامپیوتر کوانتومی در مقیاس کامل حدود یک میلیارد دلار هزینه داشته باشد.
یکی از ستون‌های اصلی مقیاس‌پذیری در این حوزه، تصحیح خطای کوانتومی است؛ روشی که با توزیع داده‌ها میان چند کیوبیت، افزونگی ایجاد کرده و امکان تحمل خطاهای ذاتی را فراهم می‌کند. گوگل در همین راستا تراشه‌ای معرفی کرده که از کد سطحی (Surface Code) بهره می‌برد؛ الگویی دوبعدی که در آن هر کیوبیت با همسایگان خود در ارتباط است. البته رسیدن به محاسبات معنادار در این ساختار، نیازمند بیش از یک میلیون کیوبیت خواهد بود. در مقابل، IBM مسیر دیگری را انتخاب کرده و با تکیه بر کدهای بررسی توازن با چگالی پایین (LDPC) می‌کوشد تعداد موردنیاز کیوبیت‌ها را تا حدود ۹۰ درصد کاهش دهد؛ هرچند این رویکرد مستلزم اتصالات بسیار پیچیده و گسترده است.
در کنار این دو غول فناوری، شرکت‌هایی مانند مایکروسافت و آمازون نیز به دنبال رویکردهای نوآورانه هستند. برای نمونه، مایکروسافت با معرفی تراشه کوانتومی Majorana 1 که اطلاعات را در یک حالت جدید از ماده ذخیره می‌کند، سر و صدای زیادی به پا کرد و نگاه‌ها را به سمت استفاده از فازهای غیرمتعارف ماده برای ساخت کیوبیت‌های باثبات‌تر کشاند.
آنچه امروز در دنیای کوانتوم می‌بینیم، بیشتر شبیه رقابتی استراتژیک بین غول‌های فناوری است تا صرفاً یک تلاش علمی. گوگل با رویکرد هزینه‌محور و تمرکز بر مقیاس‌پذیری، IBM با راه‌حل‌های الگوریتمی برای کاهش نیاز به کیوبیت، و مایکروسافت با نگاه خلاقانه به فازهای جدید ماده، هرکدام سعی دارند آینده این صنعت را در دست بگیرند. برخی از کارشناسان معتقد هستند که موفق‌ترین شرکت لزوماً آن نیست که زودتر به «محاسبات کوانتومی کاربردی» برسد، بلکه شرکتی است که بتواند راه‌حلی پایدار، اقتصادی و قابل‌اعتماد برای استفاده گسترده ارائه کند.