- Quantinuum menerima dana 1 miliar dolar AS untuk mendorong pengembangan komputer kuantum.
- GlobalFoundries akan fokus pada produksi perangkap ion generasi berikutnya dan komponen elektronik kontrol.
- Keandalan komponen laser dan optik sangat penting bagi komputasi kuantum.
- Pendanaan ini mendukung pengembangan jaringan manufaktur perangkat keras kuantum di Amerika Serikat.
Quantinuum telah menerima dana sebesar 1 miliar dolar AS dari pemerintah federal Amerika Serikat untuk mengatasi masalah yang dapat menentukan kecepatan pertumbuhan komputer kuantum berbasis ion terkurung. Dana ini akan digunakan untuk penelitian dan pengembangan perangkat keras pada prosesornya. Quantinuum juga akan melibatkan dua produsen Amerika untuk berpartisipasi secara mendalam dalam pengembangan perangkat kerasnya. Pendanaan ini disetujui oleh Departemen Perdagangan melalui Kantor Penelitian dan Pengembangan CHIPS, dan dana tersebut berasal dari Undang-Undang CHIPS dan Sains.
Komputer kuantum yang dibangun oleh Quantinuum didasarkan pada ion terkurung yang ditahan oleh medan elektromagnetik. Mengontrol ion-ion ini membutuhkan chip khusus, komponen elektronik, laser, dan komponen optik. Seiring dengan perluasan sistem, pembuatan komponen-komponen ini menjadi semakin sulit. Quantinuum berharap dapat mengatasi masalah ini melalui manufaktur semikonduktor tradisional. GlobalFoundries akan memproduksi perangkap ion generasi berikutnya dan komponen elektronik kontrol untuk Quantinuum, dengan pekerjaan yang secara khusus mengeksplorasi teknologi wafer 300mm. Pilihan ini sangat penting karena wafer 300mm mendukung produksi semikonduktor bervolume tinggi.
Quantinuum sedang menguji efektivitas teknologi manufaktur ini dalam aplikasi perangkat keras kuantum.
Tantangan Laser dan Komponen Optik
CEO GlobalFoundries, Tim Breen, menyatakan bahwa kolaborasi ini akan menggabungkan keahlian manufaktur semikonduktor perusahaan dengan arsitektur ion terkurung Quantinuum. Pekerjaan ini juga dapat membuat komponen kuantum lebih konsisten di antara batch produksi yang berbeda, yang sangat penting karena peneliti perlu mereproduksi perangkat keras yang semakin kompleks.
Tantangan manufaktur tidak hanya terbatas pada chip kuantum. Komputer berbasis ion terkurung mengandalkan laser untuk memanipulasi dan mengontrol ion. Laser ini harus secara tepat memproyeksikan berkas cahaya ke ion, sehingga keandalannya menjadi sangat penting karena lebih banyak qubit memasuki sistem. Sistem optik mereka juga mungkin melibatkan sejumlah besar komponen yang perlu disejajarkan dengan tepat. Quantinuum akan bekerja sama dengan Monarch Quantum untuk mengembangkan dan memproduksi laser dan komponen optik yang diperlukan untuk mesin ion terkurung di masa depan. CEO Monarch, Timothy Day, mencatat bahwa sistem besar membutuhkan lebih banyak fotonik terpadu dan menunjukkan bahwa kompleksitas tata letak optik saat ini adalah hambatan untuk penskalaan.
Fotonik terpadu dapat mengurangi jumlah bagian terpisah di sekitar prosesor, membuat sistem optik ini lebih dapat diulang dalam proses manufaktur. Ini adalah tantangan yang berbeda dari meningkatkan kualitas prosesor kuantum itu sendiri. Meskipun prosesor mungkin berkinerja lebih baik, penskalaan masih bergantung pada berfungsinya semua bagian di sekitarnya dengan baik.
Mendukung Manufaktur Perangkat Keras Kuantum Lokal
Penghargaan ini juga memberikan dukungan dana federal untuk jaringan manufaktur perangkat keras kuantum lokal di Amerika Serikat. Quantinuum adalah satu-satunya arsitektur berbasis ion terkurung yang dipilih dalam putaran dana penelitian dan pengembangan CHIPS ini. GlobalFoundries dan Monarch Quantum akan menyediakan dua mitra manufaktur lokal untuk sistem kunci perusahaan. CEO Quantinuum, Rajeeb Hazra, menyatakan bahwa dana ini akan membantu membangun perangkat keras dan rantai pasokan yang diperlukan untuk komputer kuantum toleran kesalahan.
Tujuan ini jauh melampaui sekadar memproduksi prosesor yang lebih besar. Mesin toleran kesalahan membutuhkan koreksi kesalahan yang luas, yang akan menambah lebih banyak kebutuhan perangkat keras dan kontrol. Oleh karena itu, seiring dengan peningkatan mesin, masalah manufaktur menjadi semakin sulit.
Program baru Quantinuum bertujuan untuk membuat komponen ini tidak lagi bergantung pada produksi satu kali, tetapi lebih cocok untuk manufaktur berulang di Amerika Serikat.
Tantangan dan Peluang Kunci dalam Pengembangan Komputer Kuantum
Dana federal yang diperoleh Quantinuum tidak hanya merupakan dukungan untuk teknologi komputer kuantumnya, tetapi juga dorongan bagi seluruh jaringan manufaktur perangkat keras kuantum di Amerika Serikat. Seiring dengan kemajuan teknologi komputasi kuantum, tantangan dalam proses manufaktur semakin meningkat, terutama dalam hal keandalan laser dan komponen optik. Ketepatan komponen-komponen ini sangat penting untuk stabilitas komputasi kuantum. Melalui kerja sama dengan GlobalFoundries dan Monarch Quantum, Quantinuum berharap dapat mengatasi tantangan ini dan mendorong perkembangan lebih lanjut dari komputasi kuantum dalam aplikasi praktis.