🟠خلاصه‌ای از گزارش TQI در خصوص ورود فناوری کوانتومی به مرحله صنعتی

🔷آخرین داده‌های «پلتفرم اطلاعاتی The Quantum Insider» نشان می‌دهد که فناوری کوانتومی وارد مرحله‌ای تازه و تعیین‌کننده یعنی مرحلهٔ استقرار صنعتی شده است. به‌جای تمرکز صرف بر پژوهش‌های آزمایشگاهی یا رکوردهای مربوط به تعداد کیوبیت‌ها، کشورها و شرکت‌ها اکنون در حال نصب سامانه‌های واقعی، ساخت شبکه‌های ملی، توسعهٔ مراکز بزرگ و تحویل سامانه‌های تجاری هستند.

🔷در سراسر آمریکای شمالی، اروپا، آسیا و خاورمیانه، دولت‌ها و صنایع در حال سرمایه‌گذاری گسترده در زیرساخت‌های کوانتومی هستند—از سامانه‌های فوتونیکی و دمای اتاق گرفته تا شبکه‌های ملی کوانتومی، آزمایشگاه‌های ساخت و کارخانه‌های بزرگ پژوهشی.

🔶ماه نوامبر شاهد جهشی قابل توجه در این نوع فعالیت‌ها بود:

🔻چین یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها را به ثبت رساند: رایانهٔ کوانتومی اتمی Hanyuan-1 نخستین فروش‌های تجاری خود را انجام داد، از جمله یک تحویل به زیرمجموعه‌ای از China Mobile و یک سفارش ۴۰ میلیون یوانی از پاکستان. امکان کارکرد در دمای اتاق، ابعاد مناسب برای رک‌های استاندارد دیتاسنتر و طراحی مناسب برای تولید انبوه چین را به یکی از نخستین بازیگران جدی در استقرار سخت‌افزار کوانتومی تجاری تبدیل کرده است.

🔻کشورهای دیگر نیز با تقویت همکاری‌های مشترک صنعت–دولت واکنش نشان دادند. سنگاپور اولین کشوری خارج از آمریکا شد که میزبان رایانهٔ کوانتومی Helios شرکت Quantinuum است. عربستان سعودی نخستین رایانهٔ کوانتومی خود را از طریق همکاری آرامکو و Pasqal دریافت کرد. آفریقای جنوبی نیز یک مرکز ملی کوانتوم تأسیس کرد. سامانه‌های فوتونیکی همچنان در فرانسه، آلمان، کانادا و اروپا مورد توجه قرار گرفتند، از جمله پردازندهٔ فوتونیکی Lucy با ۱۲ کیوبیت که به ابررایانهٔ Joliot-Curie فرانسه متصل شد.

🔻در ایالات متحده توسعهٔ زیرساخت‌های مقیاس بزرگ سرعت گرفت. ایالت ایلینوی ساخت پارک کوانتوم و میکروالکترونیک ۱۲۸ هکتاری را با محوریت PsiQuantum آغاز کرد. شرکت IonQ با دانشگاه شیکاگو همکاری کرد تا سامانهٔ نسل جدید خود را در یک شبکهٔ توزیع درهم‌تنیدگی مستقر کند. وزارت انرژی آمریکا نیز ۶۲۵ میلیون دلار بودجهٔ مراکز ملی پژوهش اطلاعات کوانتومی را تمدید کرد.

🔻دومین محور مهم جهانی، شبکه‌سازی کوانتومی بود. IonQ و شرکای سوئیسی «شبکه کوانتومی ژنو» را راه‌اندازی کردند. ایالت نیومکزیکو شبکهٔ ABQ-Net—نخستین بستر ملی آزمایشی شبکه‌سازی کوانتومی آمریکا—را معرفی کرد. ژاپن و اتحادیهٔ اروپا نیز طرح‌هایی برای پیوندهای رمزنگاری‌شدهٔ کوانتومی در مقیاس صدها کیلومتر اعلام کردند. IBM و Cisco هم برنامه‌هایی برای ایجاد شبکه‌ای از رایانه‌های کوانتومی مقوم به خطا، با تکیه بر مبدل‌های مایکروویو–اپتیکی و استک نرم‌افزاری توزیع‌شده ارائه کردند.

🔻فعالیت‌های ساخت‌وساز صنعتی نیز گسترش یافته است. مایکروسافت بزرگ‌ترین مرکز کوانتومی خود را در دانمارک توسعه داد. شرکت Jacobs به پروژهٔ جدید PsiQuantum در شیکاگو پیوست. در بریتانیا، مجموعهٔ Quantum Exponential تأمین مالی یک صندوق ۱۰۰ میلیون پوندی برای توسعهٔ فناوری‌های کوانتومی داخلی را آغاز کرد. هم‌زمان، مؤسسات آموزشی در فلوریدا، نبراسکا و سنگاپور برنامه‌های جدیدی برای تربیت نیروی متخصص راه‌اندازی کردند.

🔷در مجموع، داده‌ها نشان می‌دهد که فناوری کوانتومی از یک حوزهٔ پژوهشی به یک بخش صنعتی یکپارچه تبدیل می‌شود، بخشی که با زیرساخت، همکاری‌های جهانی و رقابت منطقه‌ای تعریف می‌شود.

🔶در مرحلهٔ بعد:

🔻سرمایه‌گذاران باید بیش از پردازنده‌ها، بر شبکه‌سازی، زیرساخت و سامانه‌های آمادهٔ استقرار تمرکز کنند.

🔻شرکت‌های کوانتومی باید همکاری‌های جهانی و حضور در مراکز منطقه‌ای جدید را در اولویت بگذارند.

🔻سیاست‌گذاران باید شبکه‌های ملی کوانتومی، آموزش نیروی انسانی و استانداردهای بین‌المللی را به‌عنوان عناصر کلیدی ورود فناوری کوانتومی به صنایع راهبردی در نظر بگیرند.

🌐منبع

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#گزارش #سطح_متوسط #صنعت_کوانتوم

🔔زنگ تفریح
🔸🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#زنگ_تفریح

⚪️نمایش تجربی مکانیک کوانتومی (بخش دوم)

🌎زبان: انگلیسی ‼️به همراه زیرنویس فارسی اختصاصی‼️

🔹در این ویدئو جذاب، کیت کوانتومی QES1 شرکت Qubitekk معرفی شده و مفاهیمی مانند تولید فوتون منفرد و دوفوتون، در کنار فرایند تبدیل پارامتریک خودبه‌خودی (SPDC) توضیح داده میشوند.

🔹همچنین نحوه کار یک باریکه شکن قطبشگر را یادگرفته و می‌بینیم چرا این قطعه در آزمایش‌های #اپتیک_کوانتومی اهمیت دارد. در پایان نیز، ویدئو به مفاهیم پایه‌ای حالت‌های کوانتومی و اصل برهم‌نهی اشاره می‌کند.

🔗منبع
🔺🔺🔺🔺🔺🔺🔺
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#ویدیو_کوتاه #سطح_مبتدی #مکانیک_کوانتومی

🟠آشنایی با طول موج های مهم در فناوری‌های کوانتومی

🔷این شکل طیف الکترومغناطیسی را با تمرکز بر نواحی مرئی و فروسرخ که بیشترین کاربرد را در فناوری‌های کوانتومی دارند نشان می‌دهد. در این نمودار طول‌موج‌های کلیدی مورد استفاده برای کیوبیت های اسپینی سیلیکونی، کیوبیت های ابررسانا، یون‌های به‌دام‌افتاده، اتم‌های سرد، مراکز NV و منابع تک‌فوتونی، مشخص شده‌اند.

🔷در عمل، دو طول‌موج بیش از همه مورد استفاده قرار می‌گیرند: ۷۷۵ نانومتر در مرز نور مرئی و نزدیک مادون قرمز، که به‌دلیل کارایی بالای تولید فوتون و آشکارسازی با APD در محاسبات کوانتومی کاربرد دارد؛ و ۱۵۵۰ نانومتر در باند مخابراتی، مناسب برای انتقال کم‌تلفات در فیبر نوری، ارتباطات از راه دور و سامانه‌های توزیع کلید کوانتومی.

🔷این طول‌موج‌ها پایه بسیاری از پلتفرم‌های سخت‌افزار کوانتومی و شبکه‌های فوتونی کوانتومی را تشکیل می‌دهند.

🌐برگرفته‌شده از کتاب:
Understanding Quantum Technologies (❗2024❗)

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#کوانتوم_گرافیک #سطح_متوسط #محاسبات_کوانتومی #ارتباطات_کوانتومی

🟠نگاهی به مقاله Challenges and opportunities for quantum information hardware

🔷مقاله‌ اخیری که چند روز پیش در Science چاپ شده، استدلال میکند که فناوری کوانتومی به نقطه عطف مهمی رسیده که مشابه لحظه‌ای در میانه قرن بیستم است که محاسبات کلاسیک از لامپ‌های خلأ به دوران ترانزیستور گذر کرد.

🔶برای نخستین بار، چندین پلتفرم سخت‌افزاری کوانتومی به سطحی از بلوغ رسیده‌اند که میتوانند از آزمایش‌های محدود آزمایشگاهی فراتر رفته و وارد کاربردهای ابتدایی دنیای واقعی در حوزه‌هایی مانند ارتباطات، حسگری و خدمات اولیه محاسبات کوانتومی ابری شوند.

🔷نویسندگان تأکید میکنند که مبانی فیزیک کوانتومی اکنون به‌طور کامل تثبیت شده و دستگاه‌های کاربردی وجود دارند، اما دستیابی به کارایی در مقیاس واقعی نیازمند گذار به مهندسی هماهنگ و بلندمدت است—مشابه مسیر تدریجی و طولانی که از نمایش اولیه ترانزیستورها به انقلاب مدارهای مجتمع منتهی شد.

🔶این مقاله که توسط پژوهشگران دانشگاه شیکاگو، MIT، استنفورد، دانشگاه اینسبروک و TU Delft نوشته شده است، وضعیت کنونی سخت‌افزارهای کوانتومی را در شش پلتفرم اصلی بررسی میکند: کیوبیت‌های ابررسانا، یون‌های به‌دام‌افتاده، نقص‌های اسپینی، نقاط کوانتومی نیمه‌رسانا، اتم‌های خنثی و کیوبیت‌های فوتونیکی.

🔷نکته جالب این است که تیم پژوهشی برای مقایسه میزان پیشرفت این پلتفرم ها، از چارچوب «سطوح آمادگی فناوری» یا TRL استفاده کرده است—چارچوبی که در اصل توسط ناسا برای سنجش میزان نزدیکی یک فناوری به کاربرد عملی توسعه یافته بود. آن‌ها همچنین از مدل‌های زبانی بزرگ مانند ChatGPT و Gemini در این ارزیابی بهره گرفتند، که نشان‌دهنده نقش فزاینده هوش مصنوعی در تحلیل فناوری است.

🔶با وجود نمایش‌های امیدوارکننده در سطح سیستم، نویسندگان هشدار می‌دهند که تفسیر TRL نیازمند دقت است: عدد بالا به‌معنای نزدیک بودن یک پلتفرم به سیستم‌های بزرگ‌مقیاس و بدون خطا نیست، همان‌طور که تراشه‌های نیمه‌رسانای دهه ۱۹۷۰ در زمان خود «TRL-9» بودند، اما توان آن‌ها با مدارهای مجتمع امروزی قابل مقایسه نبود.

🔷با وجود پیشرفت‌های دلگرم‌کننده، نویسندگان اشاره می‌کنند که پیشرفته‌ترین سامانه‌های کنونی—از جمله سامانه‌هایی با دسترسی عمومی یا ابری—هنوز با تعداد کم کیوبیت، زمان‌های همدوسی محدود و نرخ خطای بسیار بالاتر از آستانه موردنیاز برای الگوریتم‌های کاربردی مواجه‌اند. بسیاری از کاربردهای معنادار، مانند شیمی کوانتومی در مقیاس بزرگ، مدل‌سازی دقیق مواد، یا شبکه‌های کوانتومی پایدار، نیازمند میلیون‌ها کیوبیت فیزیکی و نرخ خطایی بسیار کمتر از سطح کنونی هستند.

🔶این واقعیت، مهم‌ترین چالش حوزه را آشکار می‌کند: مقیاس‌پذیری. بسیاری از پلتفرم ها هنوز به یک خط کنترل برای هر کیوبیت وابسته‌اند، و این امر باعث می‌شود با افزایش تعداد کیوبیت‌ها، مدیریت سیم‌کشی، مسیرهای سیگنال و کنترل حرارتی غیرقابل دوام شود—چالشی که یادآور «استبداد اعداد» در دهه ۱۹۶۰ برای مهندسان محاسبات کلاسیک است.

🔷مقاله چندین حوزه فنی را که نیازمند پیشرفت‌های اساسی هستند شناسایی می‌کند. علوم مواد و فناوری ساخت باید بهبود یابد تا دستگاه‌هایی با کیفیت بالا، یکنواخت و قابل تولید انبوه از طریق فرایندهای صنعتی قابل‌اعتماد ایجاد شوند—مسئله‌ای که صنعت الکترونیک کلاسیک تنها پس از دهه‌ها سرمایه‌گذاری جهانی به آن دست یافت.

🔶همچنین در زمینه‌های کرایوژنیک، مهندسی میکروویو، رابط‌های نوری و کالیبراسیون خودکار باید پیشرفت‌های عمده رخ دهد، زیرا پیچیدگی سیستم با افزایش تعداد کیوبیت‌ها رشد شدیدی دارد. مدیریت توان و دما نیز، به‌ویژه برای سامانه‌های مبتنی بر ابررسانا یا یون‌های به‌دام‌افتاده که به شرایط محیطی بسیار دقیق نیاز دارند، چالش‌های حیاتی محسوب می‌شود.

🔷نویسندگان استدلال می‌کنند که حل این چالش‌ها تنها از طریق همکاری طولانی‌مدت میان دانشگاه، دولت و صنعت ممکن است—همان الگوی سه‌گانه‌ای که رشد محاسبات کلاسیک را ممکن کرد.

🔶با الهام از تاریخ الکترونیک، مقاله یادآور می‌شود که بسیاری از نوآوری‌های تحول‌آفرین—از لیتوگرافی تا مواد جدید ترانزیستوری—سال‌ها یا حتی دهه‌ها طول کشید تا از نمایش‌های محدود آزمایشگاهی به کاربرد صنعتی گسترده برسند. نویسندگان بنابراین نسبت به انتظارات غیرواقعی درباره سرعت پیشرفت در فناوری کوانتومی هشدار می‌دهند.

🔷آن‌ها تأکید می‌کنند که پیشرفت چشمگیر مستلزم صبر، سرمایه‌گذاری پایدار، تبادل آزاد علمی و ذهنیت مهندسی در سطح سیستم است که از تخصص‌گرایی یا جداسازی زودهنگام جلوگیری کند. آن‌ها نتیجه می‌گیرند که فناوری کوانتومی در حال ورود به «لحظه عصر ترانزیستور» خود است - دوره‌ای از فرصت‌های بزرگ، اما همچنین دوره‌ای که مستلزم فروتنی در مورد مقیاس کار پیش رو است.

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#گزارش #سطح_متوسط

🔵فایل اصلی مقاله مروری Challenges and opportunities for quantum information hardware (2025)


🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#معرفی_مقاله_مروری #سطح_متوسط #صنعت_کوانتوم

⚫️معرفی ابزار کوانتومی

⚙️کتابخانه QuTip در پایتون

🔷کتابخانه متن باز QuTiP، مخفف Quantum Toolbox in Python، یکی از قدیمی ترین و توسعه یافته ترین ابزارهای کوانتومی جهت شبیه‌سازی دینامیک سیستم های کوانتومی باز است. #QuTiP بر پایهٔ بسته‌های عددی قدرتمند NumPy، SciPy و Cython توسعه یافته است. همچنین خروجی‌های گرافیکی این نرم‌افزار توسط Matplotlib تهیه می‌شوند.

🔶هدف QuTiP ارائهٔ شبیه‌سازی‌های عددی کاربرپسند و کارآمد برای طیف وسیعی از همیلتونی‌ها، از جمله همیلتونی‌های با وابستگی زمانی دلخواه است؛ همیلتونی‌هایی که معمولاً در کاربردهای مختلف فیزیک مانند اپتیک کوانتومی، یون‌های به دام افتاده، مدارهای ابررسانا و رزوناتورهای نانومکانیکی کوانتومی یافت می‌شوند.

🔷این کتابخانه توسط جامعه‌ای از پژوهشگران توسعه داده شده و توسط گروه Quantum Optics در دانشگاه کوئینزلند نگهداری می‌شود و مجموعه‌ای جامع از ابزارها را برای شبیه‌سازی‌های کوانتومی، اپتیک کوانتومی و علوم اطلاعات کوانتومی ارائه می‌دهد.

🔷قابلیت‌ها و ویژگی‌های کلیدی Qutip:

🔻نمایش حالت‌های کوانتومی: Qutip امکان کار با نمایش‌های مختلف حالت‌های کوانتومی را فراهم می‌کند، از جمله توابع موج، ماتریس‌های چگالی و نمایش‌های اپراتوری.

🔻اپراتورهای کوانتومی: ابزارهایی برای تعریف و دست‌کاری اپراتورهای کوانتومی مانند همیلتونی‌ها، ماتریس‌های پائولی و بسیاری موارد دیگر ارائه می‌دهد.

🔻دینامیک کوانتومی: Qutip امکان شبیه‌سازی دینامیک کوانتومی را فراهم می‌کند، از جمله تحول یکنواخت (unitary evolution)، معادلات مستر لیندبلاد و شبیه‌سازی‌های تابع موج مونت‌کارلو.

🔻اپتیک کوانتومی: این کتابخانه شامل امکاناتی برای شبیه‌سازی و تحلیل سامانه‌های اپتیک کوانتومی مانند الکترودینامیک کوانتومی کاواک و مدل‌های Jaynes-Cummings است.

🔻اطلاعات کوانتومی: Qutip از عملیات مربوط به اطلاعات کوانتومی مانند گیت‌های کوانتومی، توموگرافی حالت و اندازه‌گیری‌های درهم‌تنیدگی پشتیبانی می‌کند.

🔻بصری‌سازی: این کتابخانه ابزارهایی برای ترسیم و تحلیل حالت‌های کوانتومی، مقادیر چشم داشت و سایر کمیت‌های کوانتومی ارائه می‌دهد.

🔗جهت آشنایی بیشتر به این لینک مراجعه کنید.

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#معرفی_ابزار_کوانتومی #سطح_متوسط #محاسبات_کوانتومی #نرم‌افزار_کوانتومی #کدنویسی_کوانتومی

⚪️نحوه کار اولین ساعت اتمی دقیق دنیا

🌎زبان: انگلیسی ‼️به همراه زیرنویس فارسی اختصاصی‼️

🔹در این ویدئوی بسیار جذاب، با نحوه کار نخستین #ساعت_اتمی دقیق جهان آشنا می‌شویم؛ ساعتی که در میانهٔ دههٔ ۱۹۵۰ توسط لوئیس اسن (Louis Essen) طراحی شد و در سال ۱۹۵۵ در آزمایشگاه ملی فیزیک بریتانیا (NPL) به مرحلهٔ ساخت رسید.

🔸این ساعت نقطهٔ عطفی در تاریخ اندازه‌گیری زمان بود، زیرا برای نخستین بار از اتم سزیم-۱۳۳ برای تولید سیگنال زمانی فوق‌پایدار استفاده کرد و استاندارد جدیدی برای دقت زمانی در جهان تعریف نمود.

🔹البته پیش از این، اولین ساعت اتمی جهان در سال ۱۹۴۸ توسط تیمی به رهبری هارولد لیونز در ادارهٔ ملی استانداردهای ایالات متحده ساخته شده بود و در ژانویهٔ ۱۹۴۹ به‌طور رسمی معرفی شد.

🔸آن ساعت که با تحریک اتم‌های آمونیاک کار می‌کرد، بیش از هر چیز یک اثبات مفهوم بود؛ یعنی نشان داد که ایدهٔ ساعت اتمی عملی است. اما دقت آن هنوز به پای ساعت‌های کوارتزی آن دوران نمی‌رسید و پس از دوره‌ای کوتاه آزمایش کنار گذاشته شد.

🔹شش سال بعد، Louis Essen و Jack Parry با معرفی اولین ساعت اتمی دقیق واقعی—بر اساس گذارهای اتمی سزیم—جهانی نو در دانش #زمان‌سنجی گشودند.


🔗منبع

🔺🔺🔺🔺🔺🔺🔺
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#ویدیو_کوتاه #سطح_مبتدی #حسگری_کوانتومی

🟠خلاصه‌ای از گزارش TQI در خصوص هزینه دستیابی به کامپیوتر کوانتومی

🔷#محاسبات_کوانتومی با سرعتی چشمگیر از یک مفهوم صرفاً نظری به میدانی برای رقابت جهانی تبدیل شده است و سرمایه‌گذاری‌های گسترده‌ای از سوی دولت‌ها، شرکت‌های بزرگ فناوری و مؤسسات پژوهشی را به خود جذب کرده است.

🔷هرچند دستگاه‌های امروزی هنوز در عصر NISQ (سیستم های کوانتومی با مقیاس متوسط نویز) قرار دارند و کاربردهای گسترده ندارند، اما توان بالقوه‌ آن‌ها برای تحول در حوزه‌هایی مانند هوش مصنوعی، رمزنگاری، شبیه‌سازی مولکولی و مسائل بهینه‌سازی بسیار چشمگیر است.

🔷بر خلاف عصر محاسبات کلاسیک که توسط یک معماری غالب (ترانزیستورهای سیلیکونی CMOS) هدایت می‌شد، در سال ۲۰۲۵ محاسبات کوانتومی یک رقابت چندرشته‌ای است.

📌این گزارشبه پنج فناوری اصلی کیوبیت اشاره می‌کند:

🔻کیوبیت‌های ابررسانا: بالغ‌ترین پلتفرم، مورد استفاده Google و IBM، نیازمند یخچال‌های رقیق‌کننده با دمای نزدیک ۱۰–۱۵ میلی‌کلوین. سرعت گیت بالا دارند اما نیازمند سیستم‌های پیچیدهٔ کنترل مایکروویو و زیرساخت‌های کرایوژنیک گسترده هستند.

🔻یون‌های به‌دام‌افتاده: اتم‌های باردار که با میدان‌های الکترومغناطیسی محدود شده‌اند. زمان‌های همدوسی طولانی دارند (بسیار طولانی‌تر از کیوبیت‌های ابررسانا) اما اجرای گیت‌ها آهسته‌تر است. شرکت‌های پیشرو شامل IonQ، Quantinuum و AQT هستند.

🔻کیوبیت‌های فوتونیکی: مبتنی بر ذرات نور، امکان عملکرد در دمای محیط و یکپارچه‌سازی در مقیاس بزرگ با استفاده از اجزای نوری را فراهم می‌کنند. شرکت‌هایی مانند PsiQuantum و Xanadu به سمت معماری‌های مقاوم در برابر خطا با میلیون‌ها کیوبیت فوتونیکی حرکت می‌کنند.

🔻اتم‌های خنثی: آرایه‌هایی از اتم‌های بدون بار که با انبرک های نوری جابجا می‌شوند. این روش قابلیت مقیاس‌پذیری طبیعی دارد و برخی از بزرگ‌ترین آرایه‌های کیوبیت تا امروز را نشان داده است. شرکت‌های پیشرو شامل QuEra، Pasqal و ColdQuanta هستند.

🔻کیوبیت‌های اسپین سیلیکونی: اسپین‌های الکترون محدود شده در نقاط کوانتومی ساخته شده در سیلیکون. این روش سازگاری با تولید نیمه‌رسانای سنتی را نوید می‌دهد و پلی بین صنایع کلاسیک و کوانتومی ایجاد می‌کند. Intel، Diraq و Quantum Motion در این زمینه پیشرو هستند.

🔻علاوه بر این، رویکردهای آزمایشی دیگر نیز وجود دارند: الکترون‌ها روی هلیوم، مراکز نقص نیتروژن (NV) در الماس و کیوبیت‌های مبتنی بر CMOS، که همگی به تنوع چشم‌انداز فناوری کمک می‌کنند.

📌چرا رایانه‌های کوانتومی گران هستند

🔷با اینکه از نظر فنی مالکیت یک رایانهٔ کوانتومی ممکن است، اما در عمل اکثر کاربران چنین دستگاهی را در اختیار ندارند. دلیل این عدم دسترسی فیزیکی این است که سیستم‌های کوانتومی نیازمند زیرساخت‌های بسیار تخصصی و گران هستند و به کالیراسیون مداوم نیاز دارند و این هزینه‌ها اغلب از قیمت خود پردازندهٔ کوانتومی (QPU) فراتر می‌روند.

🔷به همین دلیل، بیشتر کاربران از طریق خدمات ابری مانند AWS Braket، Azure Quantum، Google Cloud، IBM Quantum و پلتفرم‌های اختصاصی شرکت‌ها به سخت‌افزار کوانتومی دسترسی پیدا می‌کنند. هزینه‌ها نیز بسیار متغیر است—از کسری از سنت برای هر شات تا هزاران دلار برای هر ساعت استفاده از سامانه‌های پیشرفته.

🔷تا اواخر سال ۲۰۲۵، هزینهٔ یک رایانهٔ کوانتومی بسته به نوع استفاده بسیار متفاوت است:

🔻دستگاه‌های آموزشی: ۵٬۰۰۰ تا ۵۰٬۰۰۰ دلار (که رایانهٔ کوانتومی همه‌منظوره نیستند)

🔻خدمات ابری (Quantum-as-a-Service): حدود 0.0009 تا 0.03 دلار برای هر شات؛ حدود ۳۰۰ دلار در ساعت (PASQAL)؛ و اشتراک‌های سازمانی تا حدود ۱۳۵ هزار دلار در ماه (Quantinuum)

🔻سیستم‌های پژوهشی/سازمانی در محل: چندین میلیون دلار فقط برای سخت‌افزار؛ و ده‌ها میلیون دلار با در نظر گرفتن هزینهٔ کرایوژنیک، تأسیسات، الکترونیک کنترلی و نگه‌داری چندساله.

🔻هزینهٔ کل این سامانه‌ها تحت تأثیر عواملی مانند سرمایش کرایوژنیک، سیستم‌های خلأ، لیزرهای دقیق، الکترونیک کنترلی، اِستک های نرم‌افزاری، تصحیح خطا و زیرساخت‌های تخصصی قرار دارد.

🔷تا اواخر سال ۲۰۲۵، رایانش کوانتومی هم از نظر فنی هنوز نابالغ و هم از نظر اقتصادی پرهزینه باقی مانده است. هزینه‌ها به دلیل ماهیت تجربی و نیاز مهندسی سنگین این حوزه بالا هستند. با این حال، با بهبود فناوری کیوبیت‌ها، عملی‌تر شدن تصحیح خطا و افزایش رقابت، انتظار می‌رود قیمت‌ها کاهش یابد—مشابه مراحل اولیهٔ سایر فناوری‌های تحول‌آفرین.

🔷عصر کوانتومی نه با یک طراحی قطعی بلکه با رقابت میان معماری‌های متعدد تعریف می‌شود. اینکه آینده به یک نوع غالب برسد یا اکوسیستم ترکیبی شکل گیرد، یکی از مهم‌ترین پرسش‌های باز در حوزهٔ محاسبات امروز است.

🌐منبع

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#گزارش #سطح_متوسط #صنعت_کوانتوم

🔔زنگ تفریح
🔸🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#زنگ_تفریح

🟠جدول زمانی توسعه کیوبیت‌های ابررسانا

🔷تصویر بالا  جدول زمانی توسعه کیوبیت‌های ابررسانا به ترتیب روند تاریخیشان را به نمایش میگذارد. همانطور که مشاهده میشود، سهم دانشمندان دانشگاه Yale در توسعه کیوبیت های ابررسانا بسیار پررنگ است، بنابراین لقب "دار و دسته ییل" یا "Yale gang" به آنها داده شده است

🌐برگرفته‌شده از کتاب: 
Understanding Quantum Technologies (❗2024❗) 

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn 

#کوانتوم_گرافیک #سطح_پیشرفته #کیوبیت_ابررسانا

⚪️استفاده از مواد دوبعدی برای آشکارسازی تک فوتون‌ها با طول موج بلند در دماهای بالا

🌎زبان: انگلیسی ‼️به همراه زیرنویس فارسی اختصاصی‼️

🔹این ویدئو جذاب به معرفی یک آشکارساز تک‌فوتونی می‌پردازد که در جریان پژوهش‌های بنیادی روی مواد دوبعدی لایه‌ای کشف شده است. پژوهشگران مؤسسه ICFO هنگام بررسی رفتار نوری و الکترونیکی این مواد، به یک گذار غیرمنتظره در حالت سیستم برخوردند که توسط نور برانگیخته می‌شد. بررسی‌های بیشتر نشان داد که این ناهنجاری در واقع بیانگر نوعی حساسیت تک‌فوتونی با ویژگی‌های خارق‌العاده است.

🔹برخلاف آشکارسازهای متداول، این سازوکار جدید امکان آشکارسازی فوتون‌های با طول‌موج بلند، تا محدوده‌ی فروسرخ میانی، را فراهم می‌کند و در عین حال می‌تواند در دماهای نسبتاً بالا عمل کند. این ویژگی‌های پیش‌تر دست‌نیافتنی، افق‌های تازه‌ای را برای فناوری‌های آشکارسازی فوتون، به‌ویژه در حوزه‌های اپتیک کوانتومی، حسگری و کاربردهای فروسرخ، می‌گشاید.

🔗منبع

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#ویدیو_کوتاه #سطح_متوسط #فوتونیک_کوانتومی

⚫️معرفی ابزار کوانتومی

⚙️کتابخانه QuTip در پایتون

🔷کتابخانه متن باز PennyLane یک کتابخانه چند پلتفرمی مبتنی بر #پایتون برای برنامه‌نویسی، اجرا و بهینه‌سازی #محاسبات_کوانتومی است که بر پایه پارادایم برنامه‌نویسی کوانتومیِ قابل مشتق‌گیری (quantum differentiable programming) ساخته شده است.

🔶این چارچوب امکان کار عملی با مدارهای کوانتومی پارامتری و الگوریتم‌های Variational Quantum Algorithms (VQA) را فراهم می‌کند؛ به‌طوری‌که مدارهای کوانتومی به‌صورت توابع قابل مشتق‌گیری در نظر گرفته می‌شوند و می‌توان آن‌ها را با روش‌های کلاسیک بهینه‌سازی آموزش داد.

🔷در این کتابخانه مدارهای کوانتومی به‌صورت QNode تعریف می‌شوند و می‌توان آن‌ها را روی طیف گسترده‌ای از بک‌اندها اجرا کرد؛ از شبیه‌سازهای پرکارا گرفته تا سخت‌افزار واقعی کوانتومی.

🔶یکی از اصول کلیدی آن طراحی «یک‌بار بنویس، همه‌جا اجرا کن» است: تنها با تغییر یک خط کد، همان مدار می‌تواند روی شبیه‌سازهای مختلف یا روی سخت‌افزار ارائه‌شده توسط شرکت‌هایی مانند IBM، گوگل، Rigetti، Amazon Braket و Xanadu اجرا شود، بدون آنکه نیازی به تغییر در تعریف مدار باشد. این کتابخانه به‌صورت خودکار کامپایل مدار، اجرای وابسته به دستگاه و ارتباط با بک‌اند را مدیریت می‌کند.

🔷یکی از نقاط قوت اصلی #PennyLane ، پشتیبانی داخلی آن برای مشتق‌گیری خودکار مدارهای کوانتومی است. این ابزار می‌تواند گرادیانِ مقادیر چشم داشت را نسبت به پارامترهای مدار با استفاده از روش‌های مناسب آگاه از کوانتوم (quantum-aware methods) محاسبه کند و این اطلاعات را به‌طور یکپارچه به بهینه‌سازهای کلاسیک منتقل کند.

🔶با ادغام مستقیم با NumPy، JAX، PyTorch و TensorFlow، این کتابخانه امکان ساخت گردش‌های کاری انعطاف‌پذیرِ کوانتومی–کلاسیک را فراهم می‌کند و به‌خوبی برای کار با الگوریتم‌های VQA، یادگیری ماشین کوانتومی و کاربردهای هیبریدی کوانتومیِ کوتاه مدت مناسب است.

🔗جهت آشنایی بیشتر به این لینک مراجعه کنید.

🔹🔹🔹🔹🔹🔹🔹
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn

#معرفی_ابزار_کوانتومی #سطح_متوسط #محاسبات_کوانتومی #نرم‌افزار_کوانتومی #کدنویسی_کوانتومی