SEEQC تحصل على جائزة وزارة الطاقة الأمريكية لأبحاث الفيزياء الأساسية وتطوير مكبرات الصوت للحوسبة الكمومية

الضغط الداخلي

• تم اختيار SEEQC من قبل وزارة الطاقة لتصميم وتصنيع أجهزة التداخل الكمي فائقة التوصيل (SQUIDs).
• تعد أجهزة QUIDs عبارة عن مقاييس مغناطيسية حساسة للغاية تستخدم لقياس الإشارات الدقيقة بشكل لا يصدق للعديد من التطبيقات.
• سيتم تمويل البرنامج منحة بحثية مبتكرة للأعمال الصغيرة بقيمة 200000 دولار.
• اقتباس مهم: “… في حين أن الهدف النهائي هو بناء أجهزة كمبيوتر كمومية قوية، فإن جهود البحث والتطوير تسفر في الوقت نفسه عن تقنيات مبتكرة قابلة للتطبيق في مجالات أخرى، كما هو الحال في البرامج الفرعية من برامج الفضاء القمرية، وفي العديد من الطرق الأخرى يتم تطوير التكنولوجيا الأساسية. “

بيان صحفي – تم اختيار شركة SEEQC، وهي شركة شرائح رقمية للحوسبة الكمومية، من قبل وزارة الطاقة لتصميم وتصنيع أجهزة التداخل الكمي فائقة التوصيل (SQUIDs). تعد أجهزة SQUIDs عبارة عن مقاييس مغناطيسية حساسة للغاية يمكن استخدامها لقياس الإشارات الحساسة بشكل لا يصدق للعديد من التطبيقات، بما في ذلك اكتشاف المادة المظلمة، وقراءات المستشعر، وقراءات الكيوبت في الحوسبة الكمومية، والتصوير الطبي.

ستمول منحة بحثية مبتكرة للأعمال الصغيرة بقيمة 200000 دولار أمريكي مشروعًا لتطوير مضخم صوت SQUID لإلكترونيات القراءة الخاصة بأجهزة استشعار الحافة الانتقالية لتحسين قدرات القراءة فائقة التوصيل. الهدف الأساسي للمشروع هو إنتاج مضخم صوت SQUID فائق الحساسية ذو طاقة منخفضة وتشغيل منخفض الضوضاء لأبحاث العلوم الأساسية في المواضيع وعلوم النيوترينو وعلم الكونيات.

تمثل المادة المظلمة 27% من إجمالي طاقة الكتلة في الكون وطبيعتها غير معروفة. في الوقت الحالي، يتم افتراض وجود المادة المظلمة فقط من خلال تأثيرات الجاذبية. التحسينات المستمرة في تقنيات الكشف – بما في ذلك SQUID المتقدم لـ SEEQC – والرؤى النظرية الجديدة ستؤدي في النهاية إلى اكتشاف مباشر مؤكد.

أعرب أريتوكي سوزوكي، عالم الفيزياء في مختبر لورانس بيركلي الوطني (LBNL)، عن سعادته بالتعاون مع SEEQC في هذا المشروع التحويلي، قائلًا: “إن تطوير مضخم صوت SQUID المحسن سيكون له آثار بعيدة المدى على الأبحاث المتعلقة بالمادة المظلمة، الكون المبكر، وعدم تناسق المادة والمادة المضادة.”

سوف يحل SQUID الجديد من SEEQC بعض المشكلات في تكنولوجيا التطوير والتصنيع. يسمح تبديد الطاقة المنخفض بدمج SQUID مع أجهزة استشعار حساسة للغاية تعمل في درجات حرارة شديدة البرودة، بينما تعمل الضوضاء المنخفضة على تحسين الحساسية. سيؤدي إنتاج SEEQC إلى تحسين توافر هذه الأجهزة المبتكرة وإمكانية الوصول إليها للمجتمع العلمي. كما أن لها تطبيقات تجارية: تلعب مكبرات الصوت فائقة التوصيل وتقنية وصلات جوزيفسون أدوارًا مهمة في الحوسبة الكمومية والفحص المجهري والدفاع.

الكشف عن إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB).

تعمل SEEQC بنشاط مع LBNL في مشروع CMB-S4. CMB-S4 هي تجربة CMB أرضية من الجيل التالي تهدف إلى تحقيق اكتشافات تحويلية في الفيزياء الأساسية وعلم الكونيات والفيزياء الفلكية وعلم الفلك، مما يساعد على فهم أصل الكون وتاريخه وتركيبه. ستستخدم التجربة 496.000 كاشف فائق التوصيل مبرد بالتبريد و21 تلسكوبًا لمسح السماء فوق القطب الجنوبي وصحراء أتاكاما التشيلية لمدة 7 سنوات. تم التخطيط لاستخدام أكثر من 500 وحدة من وحدات مصفوفة كاشفات حافة الانتقال المقترنة بالبوق في كلا موقعي الاختبار.

إلى جانب تطوير أبحاث الفيزياء الأساسية، تمتلك SQUIDs الخاصة بـ SEEQC تطبيقات متنوعة في تقنيات الكم والتصوير الطبي.

دوائر موفرة للطاقة لأنظمة المعلومات الكمومية

يصف دانييل يوهانس، الباحث الرئيسي في المشروع ومدير التصنيع في SEEQC، “المكونات المختلفة للمشروع، بما في ذلك الدوائر فائقة التوصيل، ووصلات جوزيفسون، وعلم التبريد الكمي كتقنيات رئيسية للحوسبة الكمومية ومجالات الاستشعار الكمومي.”

تصوير طبي مدمج ومنخفض التكلفة

إن الحساسية الشديدة لـ SQUIDs تجعلها لا تقدر بثمن بالنسبة لتقنيات التصوير الطبي مثل تخطيط الدماغ المغناطيسي (MEG) لرسم خريطة للنشاط العصبي، وتخطيط الدماغ المغناطيسي (MEG) لتسجيل مجالات المعدة، وتخطيط القلب المغناطيسي (MCG) لفحص القلب الدقيق. يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) المكتشف بواسطة SQUID مزايا كبيرة مقارنة بالتصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي عالي المجال حيث أنه يوفر تصويرًا مدمجًا ومنخفض التكلفة.

قال جون ليفي، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة SEEQC: “نعتقد أن هذا الاستثمار في تصميم وتصنيع تقنية SQUID التابعة لوزارة الطاقة سيكون له آثار عميقة. إن العمل المتطور الذي يقربنا من الحوسبة الكمومية يجري حاليًا في علم الكون والمادة المظلمة”. الكشف قبل أن يتحقق التأثير الكامل طويل المدى للكم، مما يخلق منتجات عرضية تكنولوجية تثري مجالات أخرى، وما إلى ذلك، وفي حين أن الهدف النهائي هو بناء حواسيب كمومية قوية، فإن جهود البحث والتطوير تنتج الآن تقنيات مبتكرة قابلة للتطبيق في مجالات أخرى، ومنتجات فرعية من إن برامج إطلاق القمر الفضائية تجعل هذه التكنولوجيا لا غنى عنها بطرق عديدة أخرى.

وفي معرض حديثه عن فوائد التعاون مع شريك تجاري مثل SEEQC، الذي يتمتع بالقدرة على التغلب على العوائق التي يواجهها شركاء التصنيع الأكاديميون أو الحكوميون، قال ليفي: “لدينا الخبرة والموارد والبنية التحتية لتلبية احتياجات التصنيع بسلاسة. وزارة الطاقة ومختبرات لورانس بيركلي الوطنية على هذا المشروع المهم والقيم. كما فعلنا على مر السنين، وزارة الطاقة في LBNL ود. ونحن نتطلع إلى مواصلة شراكتنا مع مجموعة سوزوكي.

لدى SEEQC فريق من المهندسين ذوي الخبرة من ذوي الخبرة في التصنيع الدقيق والتصميم والاختبار، ومجهزين جيدًا لمواجهة تحديات المشروع. إن الخبرة الواسعة التي تتمتع بها الشركة في تصميم وتصنيع واختبار الإلكترونيات فائقة التوصيل هي الرائدة في مجال الموصلات الفائقة الجاهزة للكم.

لمزيد من رؤى السوق، تحقق من أحدث لدينا أخبار الحوسبة الكمومية هنا.