Geotaggar:

germaniumoxidIsraelAmerikas förenta stater

Neutrala atomer deltar i den globala kapplöpningen om kvantdatorer

Quantum X Labs och planqc fokuserar på samma fysiska grund, medan Tyskland investerar miljarder euro och vikten av privat kapital växer.

Neutrala atomer: Europeiska forsknings- och teknikinvesteringar accelererar utvecklingen av kvantdatorer där ultrakalla partiklar blir qubits som kan styras genom sofistikerade optiska system.
Detalj av ett planqc optiskt system som används i utvecklingen av kvantplattformen för neutrala atomer: företaget använder ultrakalla atomer som är inneslutna av ljus och styrda genom laserpulser, medan excitation mot Rydberg-tillstånd möjliggör logiska operationer mellan qubits (Foto: planqc)

Mer än 50 fysiska qubits, neutrala atomer som beräkningsenheter och målet att nå flera tusen qubits till första halvåret 2027: det här är siffrorna med vilka Quantum X Labs presenterade sin kvantberäkningsplattform i slutet av maj 2026. Företagets moderna historia gör också detta fall unikt. Fram till slutet av april var det känt som Viewbix, ett israeliskt företag främst verksamt inom den digitala reklamsektorn; den 30 april bytte det namn till Quantum X Labs, och dess aktier handlas på Nasdaq under symbolen QXL.

Omvandlingen sker medan kvantberäkning går gradvis bortom forskningslaboratorier för att ingå i statliga industriella, finansiella och tekniska strategier. McKinseys Quantum Technology Monitor 2026 visar att investeringar i kvantteknologiska startups år 2025 kommer att motsvara 12,6 miljarder, mer än sex gånger jämfört med föregående års nivå. Över 300 företag arbetar nu aktivt med leverantörer av kvantteknik.

Särskilt viktigt är valet av hårdvara. Quantum X Labs använder atomer neutroner, samma fysiska grund som antogs av den tyska planqcI Garching, nära München, utvecklar den senare en digitalt programmerbar kvantdator med över 1 000 qubits som en del av MAQCS-projektet. Datorn kommer att integreras som en hjälpprocessor i Leibniz Research Centers högpresterande datorinfrastruktur. Projektet kommer att pågå till november 2027 och har en total budget på 19,1 miljoner euro.

Neutrala atomer: Europeiska forsknings- och teknikinvesteringar accelererar utvecklingen av kvantdatorer där ultrakalla partiklar blir qubits som kan styras genom sofistikerade optiska system.
Alexander Glätzle, Sebastian Blatt och Johannes Zeiher, grundare av planqc, bredvid en experimentell apparat: det tyska företaget grundades 2022 som en avknoppning av Max-Planck-Institut für Quantenoptik och utvecklar digitala kvantdatorer där neutrala atomer utgör processorns qubits (Foto: planqc)

Neutrala atomer kontra supraledande kretsar och jonfällor

Det finns ännu ingen universellt dominerande arkitektur för att bygga en kvantdator. Olika plattformar konkurrerar om att producera, kontrollera och korrelera qubits i tillräckligt antal och med tillräckligt låga felnivåer för att möjliggöra verkligt feltoleranta beräkningar. Bland de viktigaste metoderna finns supraledande kretsar, den jonfällor och neutrala atomer.

I neutral atomteknik kyls partiklar utan elektrisk laddning av lasrar och skickas ut i rymden genom optiska fällor, så kallade optisk pincett eller optiska pincetter. Atomernas kvanttillstånd utgör qubits, medan de interaktioner som krävs för beräkningsoperationer kan uppnås genom höggradigt exciterade Rydberg-tillstånd. En potentiell fördel är möjligheten att organisera stora atomära matriser med omkonfigurerbara geometrier.

Quantum X Labs deklarerar för plattformen som presenterades i maj över 50 fysiska qubits, som kombinerar laserkylning och dynamiskt omkonfigurerbara matriser av optiska pincetter. Det uttalade målet är att nå flera tusen qubits i slutet av första halvåret 2027. Detta är dock en uttalad milstolpe och inte en demonstrerad förmåga.

Antalet fysiska qubits ensamt avgör inte den faktiska kraften hos en kvantdator. Felfrekvens, anslutningsbarhet, logikgrindens trohet, koherenstider, styrsystem, programvara och framför allt förmågan att realisera en kvantfelkorrigering Tillsammans hjälper de till att avgöra om en ökning av antalet qubits producerar verkligt användbar beräkningskraft.

Felkorrigering är steget mot logiska qubits

Det är med detta problem som Quantum X Labs arbetar parallellt med hårdvaruutveckling. I maj meddelade företaget att de hade integrerat en offentlig experimentell datauppsättning relaterad till ytkoder i sin pipeline. Google Quantum AIoch använder den för ett felkorrigeringssystem baserat på en Transformer-arkitektur. Feldata som produceras av kvantexperiment bearbetas så att en avkodare kan identifiera nödvändiga korrigeringar.

Metoden kopplar samman två särskilt aktiva forskningsområden: kvantfelkorrigering ochartificiell intelligensTransformatorarkitekturer är mest kända för sin användning i stora språkmodeller, men de kan också tillämpas för att bearbeta andra strukturerade sekvenser. Inom kvantberäkning måste avkodaren tolka informationen som genereras av mätningar för att avgöra vilka fel som har uppstått och vilka åtgärder som behövs för att korrigera dem.

Ett samarbete med följde i juni IQCC, ett företag som tillhör Quantum Machines-gruppen, för att utvärdera det AI-baserade felkorrigeringssystemet med hjälp av verkliga kvantkontrollinfrastrukturer. Målet är att verifiera avkodaren i en integrerad hårdvaru- och mjukvarumiljö. Även här är det viktigt att skilja mellan experiment och resultat: avtalet gäller en teknikutvärdering och visar ännu inte existensen av en feltolerant och skalbar kvantdator.

Svårigheten uppstår på grund av fysiska qubits bräcklighet, vilka är känsliga för störningar och brister i styrsystem. En logisk qubit, å andra sidan, måste skydda information genom koordinerad drift av flera fysiska qubits. Ju effektivare detta skydd blir, desto mindre mängd hårdvara krävs för att uppnå tillförlitliga beräkningar. Kapplöpningen om att öka antalet qubits är därför oskiljaktig från förmågan att kontrollera deras fel.

Neutrala atomer: Labb, startups och superdatorcenter experimenterar med kvantprocessorer som kan styra stora atomära matriser och utveckla mer tillförlitliga och felsäkra logiska qubitar.
Superdatorn SuperMUC-NG vid Leibniz-Rechenzentrum i Garching, ett av Europas ledande system för högpresterande vetenskaplig databehandling: vid samma center planerar MAQCS-projektet att integrera en planqc-kvantdator med neutrala atomer som en samprocessor för HPC-infrastrukturen (Foto: Leibniz-Rechenzentrum)

Ett kvantsystem med mer än tusen innovativa bitar i Garching

Möjligheten att integrera neutrala atomer i europeiska superdatorinfrastrukturer testas också i Garching, nära München. Här utvecklas planqc tillsammans med Leibniz-Rechenzentrum och Max-Planck-Institut für Quantenoptik. Flerkärnigt atomärt kvantberäkningssystem, MAQCS.

Projektet syftar till att skapa en universellt programmerbar kvantdator med över 1.000 qubitsSystemet skulle inte fungera som en helt separat maskin, utan vara anslutet som en hjälpprocessor till Leibniz Research Centers HPC-infrastruktur. Detta är en särskilt relevant modell för den förutsebara användningen av kvantdatorer: snarare än att helt ersätta traditionella superdatorer skulle kvantprocessorer kunna utföra vissa delar av hybridberäkningsprocedurer.

MAQCS startade i december 2023 och förväntas avslutas i slutet av november 2027. Den totala budgeten är 19,1 miljoner euro, 74,4 procent finansierat av det tyska federala ministeriet med ansvar för forskning. planqc uppstod ur det vetenskapliga ekosystemet vid Max Planck-institutet för kvantitativ optik och vann 2025 det tyska grundarpriset i kategorin startup. År 2024 slutförde de också en serie A-runda på 50 miljoner euro.

Jämförelsen med Quantum X Labs representerar därför mindre en direkt kollision mellan två likvärdiga företag än två olika industrialiseringsvägar för samma fysiska teknologi. planqc utvecklar sina system inom ett europeiskt ekosystem av forskning, industri och offentlig och privat finansiering. Quantum X Labs, å andra sidan, är ett företag noterat på Nasdaq som, efter sin ombyggnad, strävar efter att sammanföra hårdvara, felkorrigering och andra kvantapplikationer under en företagsstruktur som är tillgänglig för aktiemarknaden.

Tyskland utkonkurrerar tre kvantplattformar

Neutrala atomer får ytterligare relevans till följd av tysk teknologipolitik. Högteknologiska agendan i Tyskland Strategin planerar att bygga minst två felkorrigerande kvantdatorer på en konkurrenskraftig europeisk nivå senast 2030, vilket gör dem tillgängliga för användare. Strategin fokuserar sina ansträngningar på tre hårdvaruplattformar: jonfällor, neutrala atomer och supraledande system.

Tyskland undviker därför, åtminstone i detta skede, att i förväg välja en enda vinnande teknologi. Metoder kommer att fortsätta att utvecklas parallellt, där prestanda, skalbarhet och förmågan att generera tillförlitliga logiska qubits jämförs. För neutrala atomer innebär detta att man går från en teknologi som odlas av specialiserade vetenskapliga grupper och startups till en erkänd komponent i framtiden. Europeisk kvantberäkningsinfrastruktur.

Den tyska färdplanen går bortom hårdvarukonstruktion. De första logiska qubitarna förväntas år 2028, medan kvantdatorer bör introduceras i datacenter år 2029. Utvecklingen och den fullständiga integrationen av programvarustacken, tillsammans med utförandet av operationer med logiska qubitar, är planerad till 2030; demonstrationen av en kvantfördel är planerad till 2032.

Dessa datum representerar tekniska milstolpar, inte garanterade resultat. Inom kvantberäkning kan förbättring av ett enda mått dölja olösta problem i andra komponenter i systemet. Tusen fysiska qubits är inte likvärdiga med tusen feltoleranta logiska qubits, precis som en prototyps funktion i labbet inte automatiskt innebär möjligheten att skala upp den eller göra den ekonomiskt konkurrenskraftig.

Privat kapital förändrar finansieringen av kvantteknologier.

Parallellt med den tekniska konkurrensen förändras sektorns finansiella struktur. McKinseys kvantteknologimonitor 2026 Han talar om en kommersiell vändpunkt: år 2025 kommer investeringarna i kvantteknologiska startups att uppgå till 12,6 miljarder dollar, med en växande vikt av privat kapital.

Europa har också en betydande position på efterfrågesidan. Bland de företag som McKinsey analyserat i detalj, 43 procent av kunderna Den är belägen i Europa, jämfört med 29 procent i USA och 22 procent i Asien. Denna fördelning tillåter oss inte att avgöra vilken region som kommer att producera de viktigaste hårdvaruleverantörerna i framtiden, men den indikerar att det finns en betydande europeisk bas av företag och institutioner som är intresserade av att experimentera med dessa tekniker.

Bland de mest lovande tillämpningarna finns molekylära simuleringar för kemi och biovetenskap, optimeringsproblem inom logistik och transport, samt riskmodellering inom finansiella tjänster. Dessa områden inkluderar även förberedelser för postkvantkryptografi, nödvändigt i väntan på system som kan utmana några av de kryptografiska algoritmer som används idag i framtiden.

Quantum X Labs vill även utöka sin räckvidd till mjukvara. Med CliniQuantum har introducerat ett program som syftar till att analysera data från kliniska prövningar. Detta är fortfarande ett initialt erbjudande, och det finns inte tillräcklig oberoende validering för att visa en konkret fördel jämfört med traditionella system.

Quantum X Labs: Från industriell omställning till testning av logiska qubits

När det gäller det israelisk-amerikanska företaget finns det också en industriell säregenhet att beakta. Nuvarande Quantum X Labs härstammar inte direkt från en lång historia av kvantforskning: företaget som tidigare hette Viewbix Inc. slutförde sitt namnbyte i slutet av april 2026, efter förvärvet av Quantum X Labs Ltd. i mars föregående år. Den tidigare digitala reklamverksamheten kvarstår formellt som en sekundär verksamhet.

Av denna anledning måste ombyggnaden främst mätas genom verifierbara tekniska resultat: hårdvarans prestanda, felfrekvenser, oberoende tester, framsteg mot logiska qubits och applikationer som kan producera kvantifierbara fördelar. En börsnotering erbjuder tillgång till en annan form av finansiering än privata startups, men det är inte i sig ett mått på teknikens mognad.

Jämförelsen med planqc blir därmed särskilt avslöjande. Å ena sidan finns det ett företag som fötts ur det tyska vetenskapliga ekosystemet och som avser att integrera ett system med över 1 000 qubits i ett superdatorcenter. Å andra sidan ett börsnoterat företag som, efter en djupgående strategisk omställning, har presenterat en plattform med över 50 fysiska qubits och siktar på flera tusen qubits till första halvåret 2027.

Det avgörande testet kommer därför inte att vara nästa numeriska registrering av fysiska qubits, utan förmågan att omvandla dem till pålitliga logiska qubitsTyskland har valt att hålla konkurrensen mellan tre olika plattformar öppen åtminstone fram till 2030; planqc måste utveckla och integrera MAQCS senast i november 2027, medan Quantum X Labs har satt som mål att skala upp den neutrala atomplattformen till flera tusen qubits under första halvåret det året.

Här är tre insikter som kan intressera dig:

Bologna, framtidens huvudstad och den innovativa Quantum Alliance
Jiuzhang 4.0: 25,6 mikrosekunder för att utmana superdatorer
Quantum Bologna: Italiens första hybrid-superdator är född.

Neutrala atomer: Laserbaserade kvantdatorer, optiska fällor och Rydberg-tillstånd öppnar nya vägar för att bygga processorer med tusentals qubits och integrera dem i datorcentraler.
Konceptuell representation av ett flertal kvantelement sammankopplade genom ett nätverk av interaktioner, användbar för att visualisera den växande komplexiteten hos kvantprocessorer i takt med att antalet kontrollerade enheter och korrelationer som ska hanteras ökar; bilden representerar inte en specifik dator eller enhet som citeras i artikeln. (Illustration: Wikimedia Commons)

Se på kartan

KOMMENTARER

Lämna en kommentar

Articoli correlati