درست است که رایانه‌های کوانتومی ظاهری قدرتمند و پیشرفته دارند، اما در واقع دستگاه‌هایی بسیار ظریف و حساس هستند و خطاهای آن‌ها یکی از اصلی‌ترین گلوگاه‌هایی است که جامعه محاسبات کوانتومی به طور جدی در تلاش برای رفع آن است. در صورتی که این مشکل حل نشود، کاربردهای امیدبخش این فناوری در حوزه‌هایی مانند امور مالی، کشف دارو و علم مواد ممکن است هرگز به واقعیت تبدیل نشوند.
به همین دلیل است که گوگل بر قابلیت‌های تصحیح خطای جدیدترین تراشه محاسبات کوانتومی خود با نام Willow تأکید کرده است. همچنین، شرکت IBM نه‌تنها در تلاش است تا تا سال ۲۰۲۹ رایانه کوانتومی «مقاوم در برابر خطا»ی خود را عرضه کند، بلکه با شرکت‌هایی مانند Qedma، یک استارت‌آپ اسرائیلی که در آن سرمایه‌گذاری نیز کرده، همکاری می‌کند؛ موضوعی که TechCrunch به طور اختصاصی فاش کرده است.
در حالی که بیشتر تلاش‌ها بر سخت‌افزار متمرکز است، Qedma در نرم‌افزارهای کاهش خطا تخصص دارد. نرم‌افزار اصلی این شرکت به نام QESEM، یا همان سرکوب و کاهش خطای کوانتومی، الگوهای نویز را تحلیل می‌کند تا در حین اجرای الگوریتم برخی انواع خطاها را سرکوب کند و سایر خطاها را در مرحله پردازش پس از اجرا کاهش دهد.
پروفسور دوریت آهرونوف، هم‌بنیان‌گذار و مدیر علمی Qedma، که به دلیل دستاوردهای خود و پدرش در این حوزه، از او به عنوان عضوی از «خانواده سلطنتی کوانتومی» یاد می‌شود، گفته است که این روش امکان می‌دهد مدارهای کوانتومی تا هزار برابر بزرگ‌تر با دقت روی سخت‌افزارهای امروزی اجرا شوند، بدون آنکه نیازی به پیشرفت‌های بیشتر در سطح تصحیح خطای سخت‌افزار رایانه باشد.
خود IBM هم در زمینه سخت‌افزار و هم نرم‌افزار کوانتومی فعال است و برخی از شرکای آن، مانند استارت‌آپ فرانسوی Pasqal، سخت‌افزارهای خود را توسعه می‌دهند. اما IBM معتقد است همکاری با شرکت‌هایی که تمرکز محدودتر بر لایه نرم‌افزار دارند، مانند Qedma و استارت‌آپ فنلاندی Algorithmiq که مورد حمایت Tiger Global است، نیز ارزشمند است؛ موضوعی که معاون بخش کوانتوم IBM، جِی گمبتا، در گفتگو با TechCrunch مطرح کرده است.
به گفته گمبتا، IBM بر این باور است که پیشرفت بیشتر در عرصه کوانتوم نیازمند یک تلاش جمعی است. او می‌گوید: «اگر همه با هم کار کنیم، فکر می‌کنم می‌توانیم در آینده‌ای نزدیک تعاریف علمی پذیرفته‌شده‌ای برای برتری کوانتومی داشته باشیم و امیدوارم بتوانیم این تعاریف را به کاربردهای عملی تبدیل کنیم که صنعت را گسترش دهد.»
«برتری کوانتومی» معمولاً به معنای اثبات مفید بودن رایانه‌های کوانتومی نسبت به رایانه‌های کلاسیک است. گمبتا می‌گوید: «اما کلمه ‘مفید’ بسیار نسبی و وابسته به دیدگاه است.» به احتمال زیاد، این برتری ابتدا در یک مسئله علمی، و نه کاربردی، اثبات خواهد شد. در این زمینه، ممکن است بیش از یک تلاش لازم باشد تا اجماع شکل بگیرد و مشخص شود که این تنها یک سناریوی مصنوعی یا بیش از حد محدودشده نیست.
با این حال، این‌که یک رایانه کوانتومی برنامه‌ای را اجرا کند که یک رایانه کلاسیک نتواند با همان دقت آن را شبیه‌سازی کند، گامی مهم برای صنعت خواهد بود — و Qedma مدعی است که به این هدف نزدیک شده است. آساف سینای، مدیرعامل و هم‌بنیان‌گذار Qedma، گفته است: «ممکن است همین امسال بتوانیم با اطمینان نشان دهیم که برتری کوانتومی به واقعیت پیوسته است.»
سینای که دکترای فیزیک دارد، پیش از این به‌عنوان فیزیکدان در شرکت Magic Leap کار می‌کرد و سپس در یک شرکت چند میلیارد دلاری فعال در حوزه واقعیت افزوده (AR) با مرکز تحقیق و توسعه بزرگ در اسرائیل مشغول بود. مانند بنیان‌گذاران چندین استارت‌آپ اسرائیلی دیگر، از Metacafe گرفته تا Wiz، او نیز فارغ‌التحصیل برنامه نخبگان نظامی اسرائیل، تالپیوت (Talpiot)، است؛ برنامه‌ای که یکی از همکلاسی‌های او در آن، لیور لیتواک بود.
لیتواک اکنون شریک مدیریتی در شرکت سرمایه‌گذاری خطرپذیر اسرائیلی Glilot Capital Partners است که رهبری دور سرمایه‌گذاری ۲۶ میلیون دلاری سری A شرکت Qedma را از طریق صندوق رشد اولیه Glilot+، که او مسئول آن است، بر عهده داشت. در این دور، سرمایه‌گذاران قبلی مانند TPY Capital که در دور اولیه ۴.۷ میلیون دلاری Qedma در سال ۲۰۲۰ سرمایه‌گذاری کرده بودند، نیز شرکت داشتند، علاوه بر سرمایه‌گذاران جدیدی همچون Korea Investment Partners — و همچنین IBM.
از سپتامبر گذشته، Qedma از طریق فهرست توابع Qiskit شرکت IBM در دسترس کاربران قرار گرفته است؛ ابزاری که کوانتوم را برای کاربران نهایی قابل‌دسترس‌تر می‌کند. سینای بر هم‌افزایی‌های میان این دو شرکت تأکید کرد، اما خاطرنشان کرد که برنامه‌های Qedma مستقل از سخت‌افزار هستند.
این استارت‌آپ پیش‌تر یک نمایش آزمایشی بر روی رایانه Aria از شرکت IonQ، یک شرکت آمریکایی فعال در زمینه محاسبات کوانتومی مبتنی بر یون‌های به دام افتاده که در بازار سهام نیز حضور دارد، انجام داده است. علاوه بر این، Qedma با یک شریک بی‌نام که سینای او را «بزرگ‌ترین شرکت این حوزه در بازار» توصیف کرد، توافق‌نامه ارزیابی امضا کرده است. همچنین، این شرکت اخیراً همکاری خود با مؤسسه RIKEN ژاپن در زمینه نحوه ترکیب کوانتوم با ابررایانه‌ها را نیز معرفی کرده است.
ارائه مشترک Q2B توکیو توسط مدیر ارشد فناوری (CTO) و سومین هم‌بنیان‌گذار Qedma، پروفسور نتانل لیندْنر، انجام شد. او استاد دانشیار فیزیک نظری و سرپرست گروه تحقیقاتی در مؤسسه فناوری تخنیون است. او در گفتگو با TechCrunch اظهار داشت که امیدوار است برخی از دانشجویان دکتری سابقش — یا افرادی که آن‌ها می‌شناسند — به‌عنوان بخشی از روند جذب نیروی این استارت‌آپ، به Qedma بپیوندند.
به گفته سینای، Qedma قصد دارد از سرمایه جذب‌شده در آخرین دور تأمین مالی خود برای افزایش تعداد کارکنان از حدود ۴۰ نفر به بین ۵۰ تا ۶۰ نفر استفاده کند. بخشی از این نیروهای جدید پژوهشگران و مهندسان نرم‌افزار خواهند بود، اما او همچنین گفت که استارت‌آپ قصد دارد نیروهایی در حوزه بازاریابی و فروش نیز استخدام کند. او افزود: «ما نرم‌افزار خود را به کاربران نهایی می‌فروشیم و شرکای ما تولیدکنندگان سخت‌افزار هستند.»
برای تولیدکنندگانی مانند IBM، این لایه نرم‌افزاری به این واقعیت پاسخ می‌دهد که مثلاً یک متخصص امور مالی در بانک یا یک شیمی‌دان که می‌توانند از محاسبات کوانتومی بهره‌مند شوند، الزاماً متخصص در اجرای مدارهای کوانتومی در شرایط نویز نیستند. اما آن‌ها در حوزه‌های تخصصی خود و شرایطی که می‌خواهند اعمال کنند، مهارت دارند.
گمبتا می‌گوید: «بنابراین می‌خواهید بتوانید مسئله را بنویسید و بگویید می‌خواهم این مسئله با این میزان دقت اجرا شود، با این مقدار استفاده از رایانه کوانتومی مشکلی ندارم، و این مقدار استفاده از رایانه کلاسیک نیز قابل‌قبول است.» او افزود: «آن‌ها می‌خواهند این موارد عملاً مثل گزینه‌های کوچکی باشد که می‌توانند در نرم‌افزار خود اعمال کنند؛ و این دقیقاً همان کاری است که Qedma و برخی دیگر از شرکای ما انجام می‌دهند.»
برخی پژوهشگران در حال حاضر از این قابلیت‌ها از طریق Qiskit Functions یا همکاری‌هایی که مؤسسات تحقیقاتی با Qedma و همتایان صنعتی آن برقرار کرده‌اند، بهره می‌برند. اما همچنان این بحث باز است که چه زمانی این آزمایش‌ها در مقیاس بزرگ‌تری انجام خواهد شد و چه زمانی برتری کوانتومی برای جهان وسیع‌تری محقق خواهد شد.
Qedma امیدوار است با ارائه یک میان‌بُر، این جدول زمانی را تسریع کند. برخلاف تصحیح خطا در سطح سخت‌افزار رایانه، که سربار اضافی ایجاد می‌کند و مقیاس‌پذیری را محدود می‌کند، رویکرد Qedma نیازی به افزایش تعداد کیوبیت‌ها (qubit) ندارد. لیندْنر می‌گوید: «ادعای ما این است که می‌توانیم حتی قبل از رسیدن به یک میلیون کیوبیت، به برتری کوانتومی دست یابیم.»
البته شرکت‌های دیگر از زوایای متفاوتی به این مسئله نگاه می‌کنند. به‌عنوان نمونه، استارت‌آپ فرانسوی Alice & Bob اوایل امسال ۱۰۴ میلیون دلار جذب سرمایه کرد تا یک رایانه کوانتومی مقاوم در برابر خطا توسعه دهد که معماری آن بر پایه «کیوبیت‌های گربه‌ای» (cat qubits) است؛ کیوبیت‌هایی که ذاتاً در برابر برخی خطاها محافظت شده‌اند و بنابراین نیاز به تعداد بیشتر کیوبیت‌ها را کاهش می‌دهند.
اما Qedma رقابت برای افزایش تعداد کیوبیت‌ها را نادیده نمی‌گیرد؛ چرا که در هر صورت نرم‌افزار این شرکت به‌عنوان یک تقویت‌کننده عمل می‌کند و تیم آن خواهان بیشترین و بهترین کیوبیت‌های ممکن است. با این حال، در عمل دشوار است که بتوان هم‌زمان حداکثر تعداد و بهترین کیفیت کیوبیت‌ها را داشت، همان‌طور که کاهش خطا در سطح نرم‌افزار معمولاً به معنای افزایش زمان اجرای برنامه است. بهترین انتخاب به وظیفه و کاربرد خاص بستگی دارد — اما پیش از آن، ابتدا باید محاسبات کوانتومی به آن وظایف برسد.