یکی از اهداف تجاری تولید مدرن، داشتن طیف گستردهای از تکنولوژیهای فرآیند تولید است که امکان تأمین هرچه بیشتر مشتری را فراهم میکند. این طیف گسترده شامل منطق، حافظه تعبیهشده، فرکانس رادیویی، آنالوگ، ولتاژ بالا، چرخه طول عمر، و در حال حاضر، فوتونیک سیلیکون (سیستمهای فوتونی که از سیلیکون بهعنوان وسیله نوری استفاده میکند) است. یکی از بخشهایی که جهت همکاری بین شرکتهای GloFo و PsiQuantum اعلام شده است، نصب ابزارهای جدید تولید اختصاصی در پیشرفتهترین مرکز GloFo در Malta در نیویورک است. با این کار، GloFo میتواند نوعی فوتونیک سیلیکون تولید کند که از طریق PsiQuantum، کامپیوترهای کوانتومی با یک میلیون کیوبیت فراهم آورد.
ماهیت فرآیند تولید متنوع بوده و تحقیقات میتواند در جهات مختلفی مدنظر واقع شوند. چنانچه پیک فرکانس منطق اهمیت داشته باشد، میتوان فرآیندی را برای تسهیل آن طراحی کرد؛ اما اگر به متراکمترین حافظه یا حافظه غیرفرار تعبیهشده، و یا سنسورهای سیلیکونی ولتاژ بالا نیاز باشد، آنگاه تکنولوژی این فرآیند نیاز به تنوع دارد بهطوریکه نمونههای IP باید به اندازه کافی گسترده باشد تا این قطعات ساخته شود. طی چند سال اخیر، GloFo فرآیندهای سفارشی خود مانند 22FDX و 12FDX که از تکنولوژیهای مقرون به صرفه مبتنی بر FDSOI است و برای کاربردهای تعبیه شده با توان مصرفی کم، مثل RF یا کاربردهای میانرده IOT هستند، توسعه داده است و حتی در صورت نیاز مشتری، بهینهسازیهایی در هزینه بهرهوری انجام میدهد.
خبرهای امروز بیانگر این است که GloFo سبد تولید خود را به روشی کاملاً متفاوت از آنچه در گذشته بوده، گسترش میدهد. با همکاری و مشارکت PsiQuantum، بخشی از تأسیسات Fab 8 در Malta و تأسیسات Fab 1 در Dresden، دارای تجهیزات اختصاصی جدیدی مختص تولید قطعات اصلی کامپیوتر کوانتومی هستند. هدف PsiQuantum، سیستم Q1 خود است که یک کامپیوتر کوانتومی با یک میلیون کیوبیت فوتونی است که برای عملکرد به قطعات نیمه رسانای ضروری نیاز دارد. PsiQuantum منابع و تشخیصدهندههای تک فوتونی (بخش فوتونیک سیلیکون) و مدار کنترل را به منظور مقیاسبندی داخل یک کامپیوتر کوانتومی درنظر میگیرد. فوتونیک در Fab 8 و تراشههای کنترل در Fab 1 ساخته میشوند.
GlobalFoundries (GloFo) Fab8, Malta New York.
بخش مهم در محاسبات کوانتومی، کنترل انسجام و وابستگی کیوبیت است. ساخت یک کیوبیت درصورتیکه پایدار نباشد، اهمیتی ندارد، چرا که کنترل پایداری یک کیوبیت به اندازهی کافی با مشکل مواجه است چه رسد به یک میلیون کیوبیت ! لذا برای کمک به این امر، الگوریتمهای تصحیح خطا در محاسبات کوانتومی اعمال میشود. با این وجود، نتایج حاصل بیانگر این است که برای یک کیوبیت منطقی، حدود ده تا صد کیوبیت فیزیکی نیاز است. این مسئله کار را به شدت با مشکل مواجه میکند بهگونهای که برای اجرای الگوریتمهای قدرتمند روی کامپیوتری با هزار کیوبیت منطقی، بدلیل نیازمندیهایی نظیر انسجام و کنترل، درواقع باید صدهزار کیوبیت فیزیکی وجود داشته باشد. امروزه در هیچکجا تعداد نزدیک به هزار کیوبیت منطقی و همچنین بخشی که برای تولید تکنولوژی مناسب برای ساخت چنین سیستمی استفاده میشود، وجود ندارد. به همین علت است که در حال حاضر شاهد دریافت خبرهایی از GloFo و PsiQuantum در این رابطه هستیم.
هدف PsiQuantum این است که بتواند در اواسط این دهه، یک کامپیوتر کوانتومی با کیوبیت فوتونیکی را گردآوری کند. از این رو، مشارکت بین شرکتها نیز در این حوزه مورد توجه است؛ بهطوریکه تمرکز ایالات متحده بر روی رهبری تکنولوژی جهانی در محاسبات کوانتومی و حمایت از زنجیرههای منابع داخلی که راهحلهایی با ویژگیهای عالی دارند، مورد توجه واقع شده است.
در حال حاضر، GloFo متعلق به Mubadala، صندوق سرمایهگذاری مستقل امارات متحده عربی است که در حال بررسی پتانسیل عرضه اولیه عمومی (IPO) در ایالات متحده در 12 ماه آینده یا بیشتر است. PsiQuantum یک شرکت نوپای خصوصی است که در سال 2016 و در Palo Alto شکل گرفته است. این شرکت دارای بیش از 500 میلیون دلار بودجه برای سرمایهگذاری، حدود 100 کارمند و سرمایهگذارانی نظیر M12، Playground Global، Black Rock و C4 Ventures است.
تصویر موجود در عنوان مطلب، مربوط به یکی از ویفرهای 300 میلی متری PsiQuantum است.