بزرگنمايي:

پیام خوزستان - محاسبات کوانتومی از آزمایشگاه به سمت کاربردهای دنیای واقعی در حال حرکت است، که این امر به واسطه پیشرفت‌ها در سخت‌افزار، نرم‌افزار و برنامه‌های کاربردی امکان‌پذیر شده است.

با این حال، گسترش فناوری‌های کوانتومی به اکوسیستمی جامع از توسعه‌دهندگان، تأمین‌کنندگان زیرساخت و فناوری‌های توانمند کننده نیاز دارد.نقشه بازار فروشندگان "Quantum Insider" بازیگران کلیدی را در چهار بخش اصلی دسته‌بندی می‌کند:
کاربردهای کوانتومی
برنامه‌های کاربردی کوانتومی در حال حل مسائل واقعی در صنایع مختلف هستند، اگرچه این فرآیند هنوز در مراحل ابتدایی خود است. برخی از برنامه‌های کلیدی شامل:
مالی: مدل‌سازی ریسک، بهینه‌سازی پرتفو و شناسایی تقلب.
داروسازی: کشف دارو و شبیه‌سازی مولکولی.
لجستیک: بهینه‌سازی مسیرها و تخصیص منابع.
علم مواد: طراحی مواد جدید و نوآوری در ذخیره‌سازی انرژی.
با وجود پیشرفت‌ها، این برنامه‌ها به شدت به سخت‌افزار وابسته هستند. بسیاری از راه‌حل‌ها به صورت الگوریتم‌های ترکیبی کوانتومی-کلاسیک عمل می‌کنند، زیرا پردازنده‌های کوانتومی هنوز به بلوغ نرسیده‌اند.
نقش نرم‌افزار 
برای پر کردن شکاف بین سخت‌افزار کوانتومی و کاربران، یک لایه نرم‌افزاری قوی ضروری است. این بخش شامل:
کنترل کوانتومی و کاهش خطا: اطمینان از عملیات پایدار و قابل اعتماد کیوبیت‌ها.
پلتفرم‌های برنامه‌نویسی کوانتومی: ساده‌سازی توسعه الگوریتم‌ها.
دسترسی به واحدهای پردازش کوانتومی (QPU) ابری: فراهم کردن دسترسی از راه دور به سخت‌افزار کوانتومی.
شبیه‌سازها و امولاتورهای کوانتومی: امکان شبیه‌سازی رفتار کوانتومی توسط ماشین‌های کلاسیک.
برخی از بازیگران کلیدی در این فضا شامل Q-CTRL، Riverlane و Quantinuum برای نرم‌افزارهای کنترل و AWS، Azure و Google Cloud برای دسترسی به QPUهای ابری هستند.
سخت‌افزار کوانتومی
در هسته زنجیره تأمین کوانتوم، واحدهای پردازش کوانتومی (QPUها) قرار دارند. بازار به چندین معماری رقابتی تقسیم شده است:
کیوبیت‌های ابررسانا: IBM، Rigetti، D-Wave و دیگران.
کیوبیت‌های یون به دام افتاه: شرکت‌هایی همچون IonQ و Quantinuum.
کیوبیت‌های اتم خنثی: QuEra و Pasqal.
کیوبیت‌های مبتنی بر سیلیکون: Diraq و Quantum Motion.
کیوبیت‌های مبتنی بر فوتونیک: PsiQuantum و Xanadu.
هیچ معماری به‌طور قطعی به عنوان برنده واضح مشخص نشده است. به احتمال زیاد، انواع مختلف سخت‌افزار کوانتومی در یک اکوسیستم محاسباتی ترکیبی همزیستی خواهند داشت، مشابه به نحوه عملکرد امروز CPUها، GPUها و TPUها.
اجزای سخت‌افزاری
محاسبات کوانتومی به یک زنجیره تأمین وسیع از اجزای سخت‌افزاری خاص نیاز دارد. برخلاف کامپیوترهای کلاسیک که از تولید نیمه‌رساناهای بالغ استفاده می‌کنند، ماشین‌های کوانتومی به کرایوژنز، لیزرهای دقیق و الکترونیک‌های کنترل سفارشی نیاز دارند.تأمین‌کنندگان اصلی سخت‌افزار شامل:
کرایوژنز و تست: Oxford Instruments، Bluefors، ICE و دیگران.
لیزرها و اپتیک: شرکت‌هایی مانند Vescent و Coherent.
الکترونیک‌های کنترل و پردازش سیگنال: Keysight Technologies و Qblox.
بدون این فناوری‌های توانمند کننده، کامپیوترهای کوانتومی همچنان در سطح نظری باقی می‌ماند. پیشرفت در کرایوژنز و الکترونیک‌های کنترل برای بهبود ثبات، هم‌دوسی و نرخ خطاها ضروری است—که همه برای مقیاس تجاری محاسبات کوانتومی اهمیت دارند.
رشد بازار و چشم‌انداز رقابتی
با وجود موانع فنی، سرمایه‌گذاری در محاسبات کوانتومی در حال افزایش است. دولت‌ها، آژانس‌های دفاعی و رهبران بخش خصوصی پیش بینی میکنند که برتری کوانتومی منافع اقتصادی و استراتژیک را در دهه آینده به ارمغان خواهد آورد.
رشد سرمایه‌گذاری: سرمایه‌گذاری در کوانتوم به بیش از 30 میلیارد دلار در سطح جهانی افزایش یافته است.
گسترش بازار: پیش‌بینی می‌شود که صنعت کوانتوم تا سال 2040 به بیش از 100 میلیارد دلار برسد.
سرمایه‌گذاری دولتی: ایالات متحده، چین و اتحادیه اروپا پیشگام در ابتکارات ملی کوانتومی هستند، به‌طوری‌که فناوری کوانتومی اولویت ژئوپلیتیکی باقی می‌ماند.
با این حال، تجاری‌سازی همچنان یک چالش است. پذیرش تجاری گسترده محاسبات کوانتومی پیش از سال 2035 بعید به نظر می‌رسد، زیرا مقیاس‌پذیری سخت‌افزار و یکپارچگی نرم‌افزار هنوز از موانع کلیدی باقی مانده‌اند.