טאואר ו-Xanadu מרחיבות שיתוף פעולה בפיתוח שבבים למחשוב קוונטי פוטוני

טאואר סמיקונדקטור טאואר -2.34%  Tower Semiconductor 0.45%  ו-Xanadu  מודיעות על הרחבת שיתוף הפעולה ביניהן בפיתוח טכנולוגיות סיליקון פוטוניקס למחשוב קוונטי. המיקוד הוא מחשבים קוונטיים חסיני שגיאות, כלומר מערכות שמסוגלות להמשיך לעבד מידע גם כאשר קיימות הפרעות ורעש ברמה הפיזיקלית של הרכיבים. מדובר בשלב שמכוון כבר לייצור בהיקף מסחרי, ולא רק למחקר ופיתוח במעבדה.

הפיתוחים מבוססים על טכנולוגיית הסיליקון פוטוניקס של טאואר, תחום שבו החברה פועלת כבר כמה שנים עבור תקשורת מהירה ורכיבי חישה מתקדמים. עכשיו שיתוף הפעולה עם Xanadu מתרחב לפיתוח מחשוב קוונטי שעובד באמצעות פוטונים על גבי שבבי סיליקון. זה אחד הכיוונים הבולטים כיום בניסיון להגיע למחשב קוונטי שניתן לייצר בקנה מידה תעשייתי ולהריץ עליו חישובים אמיתיים באופן יציב ואמין.

בין ניסוי מעבדתי לייצור מסחרי

הבעיה הגדולה של התחום היום היא לא עצם קיומם של מחשבים קוונטיים, אלא היכולת לגרום להם לעבוד בצורה יציבה לאורך זמן. גם מערכות שכבר כוללות עשרות ומאות קיוביטים סובלות משיעור טעויות גבוה, וכל סטייה קטנה פוגעת בתוצאה. לכן המירוץ האמיתי הוא לא רק להגדיל את המערכת, אלא לבנות שכבת תיקון שגיאות שתאפשר להריץ חישובים מורכבים בלי שהמערכת תקרוס באמצע.

יש מערכות שמבוססות על מוליכי על ודורשות קירור קיצוני, אחרות פועלות עם יונים לכודים, ויש את הגישה הפוטונית שמבוססת על אור ומשולבת על גבי שבבי סיליקון. לכל שיטה יתרונות ואתגרים, אבל המכנה המשותף הוא הצורך ביכולת ייצור עקבית ובהרחבה הדרגתית. בלי מעבר לייצור מסודר ושחזור מדויק של הביצועים, קשה להפוך פיתוח מעבדתי למוצר תעשייתי.

• מניית הקוונטים שהחלה להיסחר היום ומזנקת ב-14%
• המירוץ לשוק של טריליון דולר: IonQ, אנבידיה ו-D-Wave במוקד
• המלצת המערכת: כל הכותרות 24/7

אם המערכות האלה יצליחו להגיע ליציבות ולייצור רחב, השימושים הראשונים צפויים להגיע מתחומים שבהם חישוב קלאסי מתקשה לעמוד בעומס. זה כולל פיתוח תרופות וחומרים חדשים, אופטימיזציה של רשתות לוגיסטיקה ותחבורה, חישובי סיכונים במערכות פיננסיות וסימולציות מורכבות בתחומי אנרגיה וכימיה. מחשב קוונטי לא נועד להחליף מחשב רגיל, לפחות לא בטווח הנראה לעין, אלא לפתור בעיות מאוד ספציפיות שבהן כמות המשתנים והאפשרויות גדלה במהירות אדירה. לכן היכולת לייצר מערכת יציבה, ניתנת להרחבה ושחוזרת על אותם ביצועים פעם אחר פעם, היא תנאי בסיסי לכך שהטכנולוגיה תצא מגבולות המעבדה ותיכנס לפעילות עסקית אמיתית.

תהליך ייצור ייעודי והתאמה לארכיטקטורה קוונטית

החברות פיתחו תהליך ייצור שמותאם לצרכים של Xanadu, וקווי הייצור הקיימים הותאמו לשילוב רכיבים אופטיים מתקדמים על גבי השבב. המהלך נועד לאפשר ייצור בהיקף תעשייתי ולהתקדם מעבר לשלב האב טיפוס.

העבודה מתמקדת ברכיבים מרכזיים בשבב, כמו שכבות סיליקון ניטריד עם הפסדים אופטיים נמוכים במיוחד, שמאפשרות להעביר אור על גבי השבב כמעט בלי איבוד עוצמה, וכן פוטודיודות משולבות שמתרגמות את האור לאות חשמלי שניתן לעיבוד. מדובר בחלקים שאחראים על הולכת המידע בתוך המערכת והמרתו לשפה אלקטרונית. אלה רכיבים בסיסיים בכל מערכת פוטונית, אבל במחשוב קוונטי רמת הדיוק והיציבות שנדרשת מהם גבוהה יותר, כי גם סטייה קטנה יכולה להשפיע על תוצאות החישוב.

• למונייד: הכנסות עלו ב-53% והרווח הגולמי ב-73% - המניה מזנקת
• פינרג'י מזנקת - דיווחה על מכתב כוונות של "מיליארדי דולרים"
• תוכן שיווקי שוק הסקנדרי בישראל: הציבור יכול כעת להשקיע ב-SpaceX של אילון מאסק
• יאיר לפידות: "מי שחושב שהתשואות של שלוש השנים האחרונות...

השבבים כבר יוצרו ונבדקו על קווי הייצור של טאואר בתנאים שמדמים ייצור אמיתי. הבדיקות נועדו לוודא שהרכיבים פועלים באופן יציב ועקבי ולא רק בסביבת מעבדה מבוקרת. לאחר שעברו את השלבים האלה, ניתן עקרונית להתחיל לייצר אותם בכמויות גדולות יותר. זה עדיין לא אומר שהיקפים מסחריים גבוהים יגיעו מיד, אבל כן שמדובר במוצר שעבר משלב ניסוי למוצר שניתן לייצר בפועל במפעל.

מחשוב קוונטי פוטוני והמעבר מתיאוריה לייצור

מחשוב קוונטי פוטוני מבוסס על שימוש בפוטונים כנשאי מידע קוונטי. היתרון הוא עבודה בטמפרטורת חדר יחסית למערכות אחרות שדורשות קירור קיצוני, אם כי גם כאן קיימים אתגרים טכנולוגיים לא מבוטלים. הארכיטקטורה ש-Xanadu מקדמת מבוססת על שילוב של רכיבים פוטוניים על גבי שבב סיליקון, מה שמאפשר תיאורטית ייצור בהיקפים גדולים יותר בהשוואה לפתרונות שמסתמכים על רכיבים בדידים.

החיבור עם טאואר נועד לתת מענה לשאלה איך עוברים ממערכת הדגמה למוצר שניתן לייצר באופן עקבי. טאואר מפעילה מפעלי ייצור בישראל, בארה"ב וביפן, על גבי פרוסות של 200 מ"מ וגם 300 מ"מ דרך שותפויות, ומספקת שירותי ייצור לחברות ללא מפעלים. זה נותן ל-Xanadu גישה לתשתית ייצור קיימת במקום להקים יכולת עצמאית מאפס.

במקביל, עבור טאואר מדובר בהעמקת פעילות בתחום הסיליקון פוטוניקס, אחד מתחומי הצמיחה בתעשיית השבבים. מעבר למחשוב קוונטי, הטכנולוגיה משמשת גם לתקשורת מהירה במרכזי נתונים, ליישומי רכב כמו LiDAR ולמערכות חישה מתקדמות. הרחבת שיתוף הפעולה ממקמת את החברה גם בזירה הקוונטית, תחום שעדיין נמצא בשלב מוקדם אבל מושך השקעות בהיקפים גדלים.

מהפיתוח במעבדה ליכולת ייצור תעשייתית

טאואר היא יצרנית שבבים שמתמקדת בטכנולוגיות אנלוגיות ובשילוב בין אותות חשמליים שונים על גבי שבב אחד. היא מפעילה כמה פלטפורמות ייצור, בהן גם טכנולוגיית SiPho שמאפשרת לפתח רכיבים שמעבירים אור על גבי השבב. שיתוף הפעולה עם Xanadu נשען על אותה תשתית ייצור, עם התאמות שנעשו כדי לענות על הדרישות הייחודיות של מחשוב קוונטי.

עבור Xanadu, שמפתחת חומרה ותוכנה למחשוב קוונטי, היכולת להישען על תהליך ייצור תעשייתי היא חלק מהאסטרטגיה להרחבת הפעילות. המעבר מייצור מצומצם ליכולת ייצור סדרתית נחשב לאחת מנקודות החולשה של התחום כולו.

ההודעה לא מפרטת סכומים או תחזיות, אבל העובדה שהחברות מדברות על ייצור מסחרי מראה שהכוונה היא לעבוד יחד לאורך זמן. זה המשך לשיתוף פעולה שכבר קיים ביניהן, ולא הסכם ראשון, מה שמצביע על כך שהעבודה המשותפת עד עכשיו עמדה בציפיות של שני הצדדים.

ד״ר אד פרייזלר, סמנכ"ל ומנהל חטיבת ה-RF בטאואר סמיקונדקטור אמר כי "Xanadu מקדמת אחת מארכיטקטורות המחשוב הקוונטי בעלות פוטנציאל ההתרחבות המשמעותי ביותר בתעשייה, ואנו שמחים להעמיק את שיתוף הפעולה בינינו כדי לתמוך במעבר לייצור בהיקפים גבוהים. מהלך זה מדגיש את הרב-תחומיות והגמישות של הפלטפורמה המובילה שלנו, ואת התאמתה למגוון יישומים מתקדמים, בהם תקשורת רחבת סרט למרכזי נתונים, מחשוב קוונטי, ו-LiDARs לתעשית הרכב". 

כריסטיאן ווידברוק, מייסד ומנכ"ל Xanadu אמר כי "העבודה המשותפת עם טאואר הייתה מרכיב מרכזי בהובלת החומרה שלנו החל משלב הקונספט, דרך פיתוח אבי־טיפוס ועד למערכות הדגמה שלמה, וכל זאת במערך המאפשר התרחבות ואספקה בקנה מידה תעשייתי. החיבור בין החדשנות הארכיטקטונית שלנו, יכולות הנדסת תהליכי הייצור המתקדמת ויכולות התכנון שפיתחנו, לבין הטכנולוגיה המובילה ויכולות הייצור המתקדמות של טאואר בקנה מידה גלובלי, מניח את היסודות לפיתוח מחשב קוונטי בעל ערך יישומי אמיתי".