สตาร์ทอัพด้านควอนตัมจากเยอรมนีเปิดตัวคอมพิวเตอร์ควอนตัมจากเพชรรุ่นใหม่ที่ออกแบบมาให้ทำงานได้ในอุณหภูมิห้อง ซึ่งอาจช่วยลดหนึ่งในข้อจำกัดด้านโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญที่สุดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบัน
เทคโนโลยีของ Saxon Q ใช้ nitrogen-vacancy หรือ NV centers ที่สร้างขึ้นภายในเพชรสังเคราะห์เป็น quantum bits หรือ qubits โดย Live Science รายงานว่าระบบของบริษัทเป็นแพลตฟอร์มควอนตัม NV จากเพชรที่สามารถก้าวข้ามระดับ 10 qubits ได้
แตกต่างจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบ superconducting ที่ต้องทำงานในอุณหภูมิต่ำมากและต้องใช้ระบบ cryogenic ที่ซับซ้อน ระบบของ Saxon Q ถูกออกแบบให้ทำงานในสภาพแวดล้อมทั่วไป สามารถติดตั้งเข้ากับโครงสร้างแร็กเซิร์ฟเวอร์และใช้ไฟจากเต้ารับมาตรฐานได้
เปลี่ยนตำหนิในเพชรให้กลายเป็น Qubit
NV center คือความไม่สมบูรณ์ขนาดเล็กภายในโครงสร้างผลึกของเพชร เกิดขึ้นเมื่ออะตอมไนโตรเจนเข้าไปอยู่ในตำแหน่งที่ปกติควรเป็นอะตอมคาร์บอน และมีตำแหน่งข้างเคียงว่างอยู่
โครงสร้างลักษณะนี้สามารถแสดงคุณสมบัติทางควอนตัมและนำมาใช้เป็น qubit ได้
ข้อได้เปรียบสำคัญคือ NV centers สามารถรักษาคุณสมบัติทางควอนตัมที่จำเป็นได้ที่อุณหภูมิห้อง ทำให้โครงสร้างพื้นฐานแตกต่างอย่างมากจากระบบที่ต้องลดอุณหภูมิลงใกล้ศูนย์สัมบูรณ์
อ่านเพิ่มเติม
Saxon Q ก้าวข้ามกำแพง 10 Qubits
การสร้าง NV centers จำนวนมากที่สามารถใช้งานได้จริงเป็นเรื่องยากมานาน ส่งผลให้การขยายคอมพิวเตอร์ควอนตัมจากเพชรติดข้อจำกัดด้านจำนวน qubits
Saxon Q ระบุว่าเทคนิคด้านวิศวกรรมและการผลิตของบริษัทช่วยให้สามารถก้าวข้ามข้อจำกัดดังกล่าวได้
ระบบแบบติดตั้งในแร็กปัจจุบันรองรับสูงสุด 128 qubits โดยบริษัทใช้ชื่อเชิงพาณิชย์ว่า SXQ128 และเปิดให้สั่งซื้อแล้ว โดยระบุระยะเวลาส่งมอบประมาณ 3 เดือน
ส่วน SXQ512 ที่มีขนาดใหญ่กว่าจะเริ่มให้บริการตั้งแต่ไตรมาส 2 ปี 2027
ไม่ต้องใช้ตู้เย็น Cryogenic
หนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญที่สุดคืออุณหภูมิในการทำงาน
Saxon Q ระบุว่าระบบสามารถทำงานในช่วงประมาณ 18–27 องศาเซลเซียส จึงไม่ต้องใช้ dilution refrigerator หรือระบบ cryogenic แบบที่พบในสถาปัตยกรรมควอนตัมบางประเภท
บริษัทระบุว่าสามารถใช้ไฟมาตรฐาน 230 โวลต์ได้
คุณสมบัตินี้อาจทำให้ฮาร์ดแวร์ควอนตัมติดตั้งในศูนย์ข้อมูลทั่วไปได้ง่ายขึ้น และในอนาคตอาจขยายออกไปสู่ระบบคอมพิวเตอร์นอกห้องปฏิบัติการเฉพาะทาง
จาก Server Rack สู่ Edge Computing
Saxon Q มองว่าควอนตัมโปรเซสเซอร์ขนาดกะทัดรัดไม่ได้จำกัดอยู่เพียงใน Data Center
Roadmap ของบริษัทระบุถึงการนำไปใช้ในหุ่นยนต์ รถยนต์ ระบบการบินและอวกาศ และ Edge AI ซึ่งการประมวลผลใกล้กับแหล่งข้อมูลสามารถลดความหน่วงจากการส่งงานไปยังคอมพิวเตอร์ควอนตัมระยะไกล
แนวคิดคือการติดตั้ง Quantum Accelerator ควบคู่ไปกับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ทั่วไป แทนการแยกระบบควอนตัมไว้ในสถานที่ที่ต้องมีโครงสร้างพื้นฐาน cryogenic โดยเฉพาะ
เป้าหมายมากกว่า 10,000 Qubits
Roadmap ของ Saxon Q ไม่ได้หยุดอยู่ที่ระบบ 128 และ 512 qubits
หลังปี 2030 บริษัทตั้งเป้าพัฒนาชิปควอนตัมแบบฝังตัวเพียงชิปเดียวที่มีมากกว่า 10,000 qubits
การขยายจากระบบปัจจุบันไปสู่ระดับดังกล่าวยังจำเป็นต้องอาศัยความก้าวหน้าครั้งใหญ่ทั้งด้านการผลิต การควบคุม qubit การเชื่อมต่อ และความน่าเชื่อถือของระบบ
การตรวจสอบอิสระยังเป็นเรื่องสำคัญ
จำนวน qubits เพียงอย่างเดียวไม่สามารถบอกได้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีประโยชน์มากเพียงใด
ระบบควอนตัมยังต้องพิจารณาปัจจัยอื่น เช่น fidelity, error rate, coherence, connectivity และความสามารถในการรันอัลกอริทึมที่มีประโยชน์จริง
Live Science ระบุว่าแม้จะได้ตรวจสอบ Technical White Paper ที่อธิบายเทคโนโลยีของ Saxon Q แล้ว แต่ยังไม่ชัดเจนว่าคอมพิวเตอร์ของบริษัทสามารถแข่งขันกับแพลตฟอร์มควอนตัมอื่นได้ดีเพียงใด
ประเด็นนี้จึงมีความสำคัญเมื่อ Saxon Q กำลังก้าวจากระบบสาธิตและการใช้งานระยะแรก ไปสู่ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่มี physical qubits หลักร้อยและมีเป้าหมายเพิ่มขึ้นเป็นหลักพันในอนาคต
