تب طلای کوانتومی: گزارشی از بودجه‌‌های اختصاص‌یافته به استارتاپ‌های کوانتومی (قسمت دوم)

تب طلای کوانتومی: گزارشی از بودجه‌‌های اختصاص‌یافته به استارتاپ‌های کوانتومی (قسمت دوم)

فناوری‌های کوانتومی، زندگی روزمره ما را دگرگون کرده‌اند. کامپیوترها، تلفن‌های همراه، وسایل تصویربرداری پزشکی، لیزرها و ابررساناها همگی از انقلاب علمی اوایل قرن بیستم پدید آمدند، زمانی که فیزیکدانان عملکرد داخلی اتم را از طریق مکانیک کوانتومی آشکار کردند.

اما نسل امروز فناوری‌های کوانتومی با دستکاری پدیده‌های کوانتومی که قبلاً غیر قابل استفاده و اغلب شکننده بودند، بیشتر پیش می‌روند. این پدیده‌های کوانتومی شامل برهم نهی و درهم ‌تنیدگی هستند. در برهم نهی به نظر می‌رسد ذرات تا قبل از مشاهده حالت‌های مختلفی دارند و درهم ‌تنیدگی توصیف می‌کند چگونه می‌توان خواص سیستم‌های کوانتومی (مانند اسپین و قطبش) را به طور ناگسستنی به یکدیگر پیوند داد.

چنین فناوری‌های کوانتومی شامل رمزنگاری غیر قابل هک، دستگاه‌های آشکارسازی فوق‌العاده حساس و شکل‌های جدید تصویربرداری هستند. بزرگترین دستاورد کوانتومی تعیین‌کننده، اگر دانشمندان بتوانند به آن دست یابند، همان کاربری عمومی یک کامپیوتر کوانتومی است. چنین دستگاهی با درهم‌تنیده کردن مجموعه‌ای از بیت‌های کوانتومی یا همان کیوبیت‌ها قادر به انجام محاسباتی از قبیل جستجوی پایگاه‌های داده‌ و فاکتور گرفتن ارقام بزرگ و به طور چشمگیری سریع‌تر از بهترین کامپیوترهای کلاسیک خواهد بود. در این باره مونرو می‌گوید: «مشکلات و مسائل بسیاری وجود دارند که بدون وجود کامپیوترهای کوانتومی، حل آن‌ها همیشه غیر ممکن خواهد بود».

شرکت‌هایی که در حال توسعه کیوبیت‌های فیزیکی (سخت افزار محاسبات کوانتومی) هستند، بیشترین سهم از سرمایه‌گذاری خطرپذیر را دریافت کرده‌اند. شرکت شولکوپف از حلقه‌های ریزِ سیم‌های ابررسانا که تا دمای نزدیک به صفر مطلق خنک شده‌اند برای کیوبیت‌های خود استفاده می‌کند. این ساختار، بیشترین مطالعات را برای سخت افزار محاسبات کوانتومی، به خود اختصاص داده است: برای مثال غول‌هایی مانند Google  و IBM از همین اصول استفاده می‌کنند. احتمالا سرمایه‌گذاری‌های تحقیقاتی داخلی توسط شرکت‌های بزرگ فناوری، بسیار زیاد است، اما به طور علنی افشا نشده و بنابراین در تحلیل‌های ما گنجانده نشده‌‌اند. بزرگترین کامپیوتر کوانتومی گوگل دارای72  کیوبیت است، اما برای یک کامپیوتر کوانتومی با کاربری عمومی، یک میلیون کیوبیت مورد نیاز است. شرکت مونرو از فناوری دیرینه‌ی دیگری استفاده می‌کند: اعمال میدان‌های مغناطیسی برای به دام انداختن یون‌های ایتربیم (ytterbium) که حالت کوانتومی آن‌ها با استفاده از لیزر خوانده می‌شود.

شرکت‌های دیگر روی سخت افزارهای مختلف دیگری که در مرحله اولیه توسعه قرار دارند، تمرکز می‌کنند که با رشد این فناوری، ممکن است تولید آن‌ها آسان‌تر شود. کریستوف جورچاک (Christophe Jurczak) بنیانگذار و عضو هیئت مدیره شرکت Quantonation، یک صندوق سرمایه‌گذاری مستقر در پاریس که در سال 2018  راه اندازی شده و روی استارتاپ‌های فیزیک ژرف متمرکز است، در این باره می‌گوید: «این سخت افزارها بطور فزاینده‌ای سرمایه‌گذاری را جذب می‌کنند». شرکت‌هایی که کیوبیت‌ها را بر اساس نور و سیلیکون توسعه می‌دهند، از سال 2017 سرمایه‌گذاری در مقیاس ده‌ها میلیون دلار را از VC دریافت کرده‌اند.

شرکت PsiQuantum در کالیفرنیا نوید داده كه در حدود هشت سال، از رقبای خود در ساخت یك كامپیوتر کوانتومی شامل یک میلیون كیوبیت پیشی بگیرد. ایده‌ی غیر معمول این شرکت، ساخت کیوبیت‌هایی از فوتون‌های نور است که توسط شیارهای تراشه‌های سیلیکونی هدایت می‌شوند. جرمی او برین (Jeremy O’Brien) رئیس اجرایی این شرکت که سمت خود را در دانشگاه بریستول انگلستان واگذار کرد تا در سال 2016 این شرکت را تأسیس کند، خاطر نشان می‌کند: «مزیت این رویکرد این است که می‌توان این کیوبیت‌ها را در کارخانه‌های تولید نیمه‌هادی موجود ساخت». گرچه سایر دانشگاهیان نسبت به ادعاهای شرکت وی شکاک هستند، اما اوبرایان می‌گوید که از نظر سرمایه‌گذاری جزء چند شرکت برتر کوانتومی است و اکنون حدود 100  نفر نیروی کار دارد. این امر، ممکن است نشان‌دهنده این باشد که ده‌ها میلیون دلار را جمع‌آوری کرده است، گرچه این شرکت هیچگاه علنا در این باره چیزی نگفته است.

همچنین نرم افزارهای کوانتومی برای سرمایه‌گذاری‌های خصوصی، وسوسه‌کننده هستند، به گونه‌ای که 20 شرکت از سال 2012 تا پایان سال2018  بیش از110  میلیون دلار از28  معامله‌ی خود بدست آورده‌اند. این شرکت‌ها در حال ساخت الگوریتم‌هایی هستند که مسئله‌ها را برای نرم‌افزارهایی که می‌توانند روی کامپیوتر‌های کوانتومی اولیه قابل اجرا باشند، ترجمه کنند. پول این نرم‌افزارها از شرکت‌های VC راهبردی که بخشی از شرکت های بزرگ‌تر هستند، می‌آید. به گفته‌ی مت جانسون (Matt Johnson)، مدیر اجرایی و بنیانگذار شرکت نرم افزار کوانتومی QC Ware  در پالو آلتو (Palo Alto) که در سال 2018 حدود 6.5 میلیون دلار بدست آورده است: «این دسته از سرمایه‌گذاران خطرپذیر در استارتاپ‌ها با هدف توسعه‌ی همزمان فناوری و کسب سود، سرمایه‌گذاری می‌کنند، با این وجود سرمایه‌گذاران خطرپذیر کاملا سودمحور، همچنان علاقه چندانی به سرمایه‌گذاری ندارند».

چندین استارتاپ نرم افزار، هر یک ده‌ها میلیون دلار جمع‌آوری کرده‌اند، از جمله Zapata Computing  در کمبریج  ماساچوست، 1QBit در ونکوور کانادا و محاسبات کوانتومی کمبریج واقع در انگلیس. ییانی گاموروس (Yianni Gamvros) رئیس توسعه تجارت در QC Ware می‌گوید: «گرچه هنوز کسی از الگوریتم‌های کوانتومی سود نمی‌برد، اما برخی از شرکت‌ها حاضر به پرداخت هزینه‌های توسعه آن‌ها هستند». این شرکت تا این لحظه، قراردادهایی را در صنایعی مانند هوافضا که برای ده‌ها سال برنامه‌ریزی کرده است و در امور مالی که در آن مزایای کوچک می‌تواند سودهای بزرگی را به همراه آورند، امضا کرده است. وی در این باره می‌گوید: «این شرکت در حال توسعه‌ی الگوریتم‌هایی است که از طریق کامپیوتر‌های کوانتومی اولیه قادرند بزرگترین تنگناهای آن صنایع را برطرف کنند». بسیاری از شرکت‌ها همچنان از تأثیر هوش مصنوعی بر روی تجارت خود ابراز نگرانی می‌کنند. گاموروس خاطر نشان می‌کند: «به نظر می‌رسد این یک سرمایه‌گذاری کوچک برای آماده شدن برای یک نیروی بالقوه مخرب دیگر است».

محاسبات، تنها عامل جذب بودجه‌ در فناوری کوانتومی نیستند. استارتاپ سوئیسی Qnami در بازل  (برای ساخت یک میکروسکوپ مغناطیسی کوانتومی که با تک‌الکترون‌های گیرافتاده در الماس مصنوعی کار می‌کند، در سال 2018 مبلغ ۱۳۰ هزار دلار دریافت کرده است)، یکی از حداقل سه شرکتی است که برای تولید فناوری‌های تصویربرداری یا حسگری، مقدار نسبتاً کمی از سرمایه خصوصی را کسب کرده است.
برآورد سرمایه‌گذاری در یکی از جذاب‌ترین زمینه‌های کوانتومی کار بسیار دشواری است: ارتباطات، که با استفاده از فوتون‌های درهم‌تنیده برای ایجاد کلیدهای رمزنگاری، انتقال داده‌ کاملا امن را ممکن می‌کند. سیزده شرکت فعال در ارتباطات کوانتومی امن27  معامله را که پول‌ساز بوده است، اعلام کرده‌اند، اما فقط حدود نیمی از مبالغ افشا شده است. رهبران این حوزه (شرکت‌های چینی QuantumCTek و Qasky ) اعلام نکرده‌اند که چه میزان بودجه خصوصی دریافت کرده‌اند.

در سوئیس، ID Quantique  در ژنو اولین سیستم کوتاه‌بُرد خود را نصب کرد تا برای رمزنگاری کوانتومی اطلاعات رای‌گیری انتخابات منطقه‌ای سال 2007 مورد استفاده قرار گیرد. اکنون مهندسان چینی ارتباطات کوانتومی را به صورت جهانی بدست گرفته‌اند: گسترش یک پیوند کوانتومی 2000  کیلومتری که در سال2014  نصب شد و توسعه شبکه‌ای از ماهواره‌های کوانتومی پس از به آسمان فرستادن اولین ماهواره در سال ۲۰۱۶. اگر کامپیوترهای کوانتومی توانایی هک‌کردن بهترین رمزنگارهای کلاسیکی را بدست آورند، ممکن است رمزنگاری کوانتومی به عنوان تنها مسیر ارتباط ایمن ثابت شود.

جغرافیای کوانتومی
آمریکای شمالی مدت‌هاست که رهبر جهان در جذب پول‌های VC است و همچنین تحلیل‌های Nature نشان می‌دهد که این منطقه بر سرمایه‌گذاری‌های خصوصی در حوزه کوانتوم تسلط دارد. اما این رونق، محدود به دره سیلیکون نیست. شرکت‌ها در کانادا توانسته‌اند مبلغ 243  میلیون دلار را جمع‌آوری کنند، به رهبری پیشگام محاسبات کوانتومی D-Wave Systems  که به تنهایی177  میلیون دلار را به خود اختصاص داده است. به گفته‌ی جورچاک: «اکوسیستمی برای حمایت از شرکت‌های کوانتومی در اطراف مراکز دانشگاهی در واترلو و تورنتو پدید آمده‌اند که از سرمایه‌گذاری‌های عمومی و بشردوستانه و مزایای مالیاتی بهره‌مند شده‌اند. شما در آنجا انرژی بسیار خوبی را دریافت می‌کنید». ویدبروک بنیانگذار شرکت Xanadu در این باره می‌گوید: «سرکوب مهاجرت در ایالات متحده، مزیتی برای جذب فیزیکدانان کوانتومی با استعداد در کانادا ایجاد کرده است. ما شاهد فرار مغزها به کانادا هستیم که این امر برای ما بسیار عالی است».

بزرگترین شکاف در تحلیل‌هایNature ، ناشی از کمبود اطلاعات سرمایه‌گذاری در چین است. معاملات در چین به ندرت توسط گزارش‌های رسانه‌های انگلیسی‌زبان و شرکت‌های تحلیلی غربی (که اغلب شرکت‌های VC تحت حمایت دولت را شامل می‌شوند) پوشش داده می‌شود. بنابراین تحلیل‌های ما احتمالا شامل تعداد زیادی از قرارداد‌های امضا شده در آنجا نمی‌شود و در داده‌هایمان تنها ارزش یکی از ده معامله‌ی جمع‌آوری سرمایه توسط شرکت‌های چینی ذکر شده است. به گفته‌ی فیزیکدان کوانتومی جیان وی پان (Jian-Wei Pan) در دانشگاه علوم و فناوری چین (کهQuantumCTek  به عنوان یک نمونه آزمایشی در آزمایشگاه وی در سال2009  راه‌اندازی شد): «تجاری‌سازی بسیاری از فناوری‌های کوانتومی در چین به خوبی انجام شده است».

ثبت اختراعات، نشانه دیگری از فعالیت در چین است. بر طبق اطلاعات جمع آوری شده توسط کمیسیون مرکز تحقیقات مشترک اروپا در ایتالیا، بیش از 43٪ از نوآوری‌های فناوری کوانتومی که بین سال‌های 2012  تا 2017 اختراع شده‌اند، از شرکت‌ها و دانشگاه‌های چینی هستند. به گفته‌ی سلیا مرزباخر (Celia Merzbacher) که معاون مدیر کنسرسیوم توسعه اقتصادی کوانتوم ایالات متحده در ویرجینیا است: « چین در ثبت اختراع، بسیار تهاجمی بوده است، خصوصا در حوزه‌های مرتبط با ارتباطات».

سرمایه‌گذاری‌های خصوصی در دیگر جاهای دنیا مانند استرالیا، سنگاپور، انگلیس و سرتاسر اروپا، مکان‌های مهم تحقیقات کوانتومی را نشان می‌دهند. سرمایه‌گذاران اروپایی معمولا محافظه‌کارتر بوده و بودجه‌ی کمتری نیز داشته‌اند، اما پروژه‌ی flagship با سرمایه‌ی یک میلیارد یورو توسط اتحادیه اروپا در سال ۲۰۱۸ و با هدف تبدیل مطمئن نقاط قوت این حوزه در تحقیقات به موفقیت‌های تجاری راه اندازی شد. ایالات متحده، انگلستان، ژاپن، سوئد، سنگاپور، کانادا و چین از طریق ابتکارات مشابه، در حال تزریق سرمایه‌گذاری عمومی صدها میلیون دلاری به فناوری‌های کوانتومی هستند.

تنگنا‌ی كوانتومی
اکثر دانشمندان دانشگاهی مانند شولکوپف که استارتاپ‌ها را تأسیس کرده‌اند، هنوز هم وقت خود را در دانشگاه می‌گذرانند و تحقیقات خود را ادامه می‌دهند تا از این راه بتوانند پیشرفت‌های بیشتری در این زمینه  به ثمر آورند. فقط تعداد معدودی مانند اوبرایان مدیر شرکت PsiQuantum دانشگاه را کاملاً ترک کرده‌اند. به گفته‌ی ویدبروک: «با این وجود، رونق در استارتاپ‌های کوانتومی بدین معنی است که در حال حاضر، تعداد کمی از مهندسان کوانتومی بسیار ماهر برای کار در شرکت‌ها وجود دارند. و خطرات صنعت، در حال دورکردن استعدادها از دانشگاه‌ها هستند، همانطور که در هوش مصنوعی اتفاق افتاد. من فکر می‌کنم که ما در حال رسیدن به نقطه‌ای هستیم که نگران آن بودیم». آموزش بیشتری لازم است: بند اصلی طرح ملی کوانتومی 1.2 میلیارد دلاری آمریکا که رئیس جمهور دونالد ترامپ در دسامبر سال 2018  امضا کرد، مربوط به آموزش نسل جدید در مشاغل مرتبط با کوانتوم است.
به گفته‌ی مونرو: «همزمان با آن، تعدادی از شرکت‌ها نسبت به توانایی فناوری قابل ارائه‌ی خود بسیار مبالغه می‌کنند. تبلیغات در این زمینه، بسیار زیاد است. وعده‌های زیادی که کمی مسخره به نظر می‌رسند، داده شده‌اند. با این وجود، برخی از آن‌ها بودجه نیز دریافت کرده‌اند».

محققان از تلاش‌های ویژه‌ای که در آنان تبلیغات زیادی بوده‌ است، نامی نمی‌برند. اما ویدبروک به مقياس سرمايه‌گذاری در شركت‌هایی كه فقط روی نرم افزار‌های كوانتومی متمركز هستند، اشاره کرده و از آن به عنوان یک حباب سرمايه‌گذاری یاد می‌کند. برخی از آن‌ها ده‌ها میلیون دلار جمع آوری کرده‌اند، درحالی که هزینه‌ی بسیار ناچیزی برای امکانات و تجهیزات فیزیکی متحمل شده‌اند. به گفته‌ی ویدبروک که شرکت وی هم سخت افزار کوانتومی و هم نرم افزار آن را توسعه می‌دهد: «مبالغ شگفت‌انگیزی در حال جمع شدن است، بنابراین به نظر می‌رسد هیاهوی زیادی وجود دارد».

اما شرکت‌های نرم افزاری کوانتومی معتقدند که کار آنان نیاز به پول نقد، هم برای توسعه پرقوت و هم برای استخدام کارمندان دارد. کریستوفر ساووی (Christopher Savoie) مدیر اجرایی شرکت Zapata Computing (که یک شرکت نرم افزاری کوانتومی است که در اوایل سال جاری 21  میلیون دلار بدست آورده است) می‌گوید: «شرکت‌ها باید هزینه‌های خود را برای مدت طولانی‌تر از دو سال که یک دوره‌ی سرمایه‌گذاری معمولی انتظار می‌رود آن را پوشش دهد، تأمین کنند. این امر به این دلیل است که زمان ظهور سخت افزار‌ها برای نرم افزار‌های کوانتومی نامشخص است و بنابراین شرکت‌ها برای وسوسه و دور کردن دانشمندان از موقعیت‌های دانشگاهی پایدار، نیاز به بودجه دارند».

همه به این میزان نگران نیستند. اوبراین می‌گوید:  «اگرچه شرکت‌های VC ممکن است بر اساس آوازه‌ی محققان با آنان ملاقات کنند، اما با این وجود، هنوز شاهد تصمیمات بد در این زمینه نبوده‌ام. گرچه فیزیک کوانتومی می‌تواند متناقض به نظر برسد، اما درک این فناوری‌ها ذاتا دشوارتر از دیگر فناوری‌ها نیست. چیزهای عجیب و غافلگیرانه‌ای در حال وقوع است، اما چیزهای عجیب و گیج‌کننده‌ای در یک ترانزیستور نیز به وقوع می‌پیوندند».
به گفته‌ی فینك: «اگر داده‌های2019  در نهایت نشان‌دهنده این باشند که میزان سرمایه‌گذاری خصوصی در ایالات متحده در حوزه‌ی فناوری کوانتومی کم شده است، ممکن است به دلیل ترس از زمستان کوانتومی یا زمان‌بندی طولانی برای سودآوری شرکت‌های کوانتومی باشد». وی خاطر نشان می‌کند که افزایش رقابت بین تعداد زیادی از استارتاپ‌ها و یا نگرانی از سرد شدن اقتصاد بر اثر جنگ تجاری میان آمریکا و چین می‌تواند نقشی مهمی در کاهش سرمایه‌گذاری ایفا کند. به گفته‌ی مرزباخر (که پیش‌بینی می‌کند گزارش‌های نفس‌گیر و اطلاعیه‌های پرشور، به احتمال زیاد از بین می‌روند): «یک چرخه‌ی تبلیغاتی تقریبا برای هر بازار فناوری پیشرفته‌ای الزامی است. دلایل محکمی وجود دارد که فکر کنیم فناوری‌های کوانتومی پیشرفت‌های تعیین‌کننده‌ای را ایجاد می‌کنند. سوال، مربوط به زمان وقوع آن است، نه احتمال آن».

شولکوپف می‌گوید برخی شركت‌ها وعده کارهای بزرگ را در بازه‌های زمانی كوتاه می‌دهند. اما وی فکر می‌کند که تخمین‌های زمانی در مورد ساخت یک کامپیوتر کوانتومی با کاربری عمومی بسیار بدبینانه هستند. وی در این باره می‌گوید: «اگر ده سال پیش، حال را پیش‌بینی می‌کردید، هیچگاه قادر به پیش‌بینی جایی که امروز قرار داریم نبودید. سخت افزاری نوآورانه به همراه نرم افزاری که رام‌نشدنی‌ترین مسائل را برمی‌دارد، به این معنی است که ما سریع‌تر از آنچه مردم فکر می‌کنند به محاسبات کوانتومی مفید خواهیم رسید».
منبع: Nature
 
كلمات كليدي :
سرمایه گذاری فناوری های کوانتومی
 
امتیاز دهی
 
 

نظر شما
نام  
پست الكترونيک
وب سایت
متنی که در تصویر می بینید عینا تایپ نمایید
نظر
login