تواصل شركتا باسكال و IOGS شراكتهما الراسخة التي تقود الابتكار الكمي
لطالما كان معهد البصريات للدراسات العليا (IOGS) في طليعة أبحاث البصريات والضوئيات لأكثر من قرن من الزمان، حيث خرّج بعضاً من كبار العلماء في العالم. ومن بين خريجيها وباحثيها وأساتذتها أنطوان بروايز وتييري لاهاي وجورج أوليفييه ريمون وآلان أسبيكت، وجميعهم لعبوا أدوارًا أساسية في تطوير الحوسبة الكمية للذرة المحايدة. منذ نشأتها في مختبر تشارلز فابري (LCF ) في المعهد الدولي للعلوم الجيولوجية والكمية، تطورت شركة Pasqal لتصبح شركة رائدة عالميًا في مجال الحوسبة الكمية، رائدة في مجال المعالجات الكمية للذرة المحايدة. واليوم، تحافظ شركة Pasqal و IOGS على شراكة قوية، تم إضفاء الطابع الرسمي عليها مؤخرًا من خلال إنشاء مختبر أبحاث مشترك (labatoire commun). تهدف هذه المبادرة إلى الربط بين البحوث الأكاديمية المتطورة وتطوير الحوسبة الكمية الصناعية، وتسريع التقدم نحو تحقيق الميزة الكمية العملية.
الإرث المشترك بين باسكال ومنظمة IOGS
تتشابك جذور شركة باسكال بعمق مع IOGS ومجموعة أبحاث البصريات الكمية التابعة لها. فالعديد من الأعضاء المؤسسين للشركة درسوا وأجروا أبحاثهم في IOGS، حيث وضع عملهم الأساس للإنجازات التكنولوجية للشركة. لا يزال أنطوان بروايز، وهو فيزيائي رائد في أنظمة الذرة المتعادلة الكمية، يشغل منصباً بحثياً في IOGS والمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS)، مما يضمن التبادل المستمر للمعرفة بين الأوساط الأكاديمية والصناعة.
حصل جورج أوليفييه ريموند، كبير مسؤولي التحالفات الاستراتيجية والشريك المؤسس لشركة باسقال، على درجة الدكتوراه في المعهد الدولي للعلوم الجيولوجية والجيولوجية تحت إشراف فيليب غرانجيه، حيث كان من أوائل العلماء الذين قاموا بحبس ذرة واحدة في ملاقط بصرية، وهو إنجاز سيشكل فيما بعد أساس معالجات باسقال الكمية. وساهم تييري لاهاي، وهو باحث رئيسي آخر في المعهد الدولي للعلوم الجيولوجية والجيولوجية، بشكل كبير في الإنجازات المبكرة في تفاعلات ذرة ريدبيرغ، وهو مبدأ أساسي في نهج باسكال للحوسبة الكمية. وقد كان آلان أسبيكت، الحائز على جائزة نوبل، والذي ساعدت تجاربه الرائدة في مجال التشابك الكمي في تشكيل ميكانيكا الكم الحديثة، بمثابة مرشد ومصدر إلهام للعديد من علماء باسقال الرواد.
بالإضافة إلى تأثيرها في نشأة باسقال، لا يزال معهد العلوم والتكنولوجيا والهندسة في باسقال يمثل ساحة تدريب مهمة لخبراء الكم في المستقبل. يعمل العديد من خريجي المعهد الآن في باسقال، مما يعزز العلاقة القوية بين الأوساط الأكاديمية والصناعة. ويضمن هذا التدفق المستمر للمواهب أن العلاقة بين باسقال ومعهد العلوم والتكنولوجيا والهندسة والفيزياء والكيمياء الجيولوجية ليس مجرد علاقة تاريخية بل تظل علاقة تعاون نشط وحيوي.
ولادة شركة باسقال، وهي شركة ولدت من رحم IOGS
على الرغم من أن شركة Pasqal تأسست رسميًا في مارس 2019، إلا أن أصولها تمتد إلى ما هو أبعد من ذلك بكثير. فقد وُلدت الشركة من رحم سنوات من البحث في معهد LCF، حيث أرست التجارب الرائدة في فيزياء الذرة ريدبيرغ والملاقط الضوئية الأساس للحوسبة الكمية للذرة المحايدة. وظهرت فكرة تسويق هذا البحث لأول مرة في عام 2012، عندما تواصل جورج أوليفييه ريموند مع أنطوان بروايز بمفهوم إنشاء شركة. في ذلك الوقت، كانت التكنولوجيا لا تزال في مهدها، وبدت الفكرة سابقة لأوانها.
ومع ذلك، بحلول عام 2018، كانت التطورات في أبحاث ذرة ريدبيرغ قد نضجت بشكل كبير، مما جعل فكرة التسويق التجاري أكثر واقعية. وفي هذا الوقت تقريبًا، رأى كريستوف جورتشاك، وهو أيضًا طالب دكتوراه سابق في معهد العلوم والتكنولوجيا والهندسة الجيولوجية والفيزيائية في الولايات المتحدة الأمريكية والذي أمضى سنوات في الولايات المتحدة الأمريكية شاهدًا على النمو السريع للنظام البيئي للشركات الناشئة الكمومية، فرصة لتأسيس شركة أوروبية رائدة في مجال الحوسبة الكمية للذرة المحايدة. وجاءت لحظة محورية عندما تواصلت شركة ناشئة في مجال الحوسبة الكمية ومقرها الولايات المتحدة مع بروايز، معربة عن اهتمامها بأبحاثه. وإدراكًا منه أن المنافسين الدوليين كانوا يستعدون بالفعل لتسويق التكنولوجيا، أصبحت الحاجة إلى العمل أمرًا ملحًا. بعد فترة وجيزة، أسس بروايز وريموند ولاهاي وأسبيكت وجورتشاك شركة Pasqal رسميًا، بدعم مالي مبكر من صندوق Quantonation الاستثماري.
خلال عامها الأول، تمت استضافة شركة Pasqal داخل IOGS، وهي خطوة أثبتت دورها الفعال في نجاح الشركة في وقت مبكر. فمع إمكانية الوصول إلى مرافق مختبرية عالمية المستوى، تمكن الفريق من تطوير أول معالجاتها الكمية بسرعة دون تحمل عبء تكاليف البنية التحتية المرتفعة. وقد سمح هذا الدعم المبدئي من IOGS لشركة Pasqal بالانتقال من مرحلة البحث الأكاديمي إلى شركة تكنولوجيا كمومية صناعية بوتيرة غير مسبوقة.
شراكة وثيقة ومتطورة
وحتى بعد انتقالها إلى منشآتها الخاصة واصلت باسكال التعاون الوثيق مع معهد الحوسبة الكمية المحايدة. وقد أدت هذه الشراكة المستمرة إلى تطورات كبيرة في مجال الحوسبة الكمية للذرة المحايدة. وقد لعبت الأبحاث في المعهد الدولي للعلوم الجيولوجية والجيوفيزيائية دورًا مهمًا في إظهار آلية حصار ريدبيرغ، وهو إنجاز رئيسي يتيح الكيوبتات القائمة على الذرات المحايدة. وساعدت أبحاث تعاونية أخرى في تطوير تقنيات لترتيب الذرات في سجلات كيوبت واسعة النطاق، وهي خطوة ضرورية نحو بناء معالجات كمومية بأكثر من 1000 كيوبت.
وبعيدًا عن التطورات التقنية، ظل المعهد الدولي للعلوم الجيولوجية والفيزياء والكيمياء التطبيقية خط إمداد أساسي للمواهب بالنسبة لشركة باسكال. فقد تم تدريب العديد من باحثي الشركة ومهندسيها في المعهد، مما يضمن ترجمة أحدث التطورات الأكاديمية في فيزياء الكم بسلاسة إلى جهود البحث والتطوير الصناعي في باسقال. وقد مهد هذا التوافق القوي بين البحث الأكاديمي والتطبيق الصناعي الطريق لتعاون أعمق: إطلاق مختبر أبحاث مشترك رسمي.
"مختبر العموميات"، تصنيع الأبحاث الكمية
في ديسمبر 2024، أطلقت شركة Pasqal و IOGS، بالتعاون مع المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS)، رسميًا مختبرًا بحثيًا مشتركًا (labatoire commun) مقره في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في باليزو. صُمم المختبر المشترك ليكون بمثابة امتداد للبحث والتطوير في مختبر "باسكال"، مع التركيز على استكشاف آفاق جديدة في مجال الحوسبة الكمومية مع الاستفادة من الخبرة الأكاديمية العميقة التي يتمتع بها المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي. وتتمثل مهمة المختبر في سد الفجوة بين البحوث الأساسية وتطبيقات الحوسبة الكمية في العالم الحقيقي، مما يسمح بإحراز تقدم سريع في مجالات التطوير الرئيسية.
تتمثل الميزة الرئيسية للمختبر المشترك في قدرته على تسريع الانتقال من البحث إلى التنفيذ. في بيئة أكاديمية نموذجية، قد يستغرق تنفيذ تجربة كمومية جديدة شهوراً بسبب تعقيدات الإعداد والاختبار. من خلال دمج خبرة باسكال الهندسية، يمكن الآن إكمال هذه العمليات في غضون أسابيع، مما يسرع بشكل كبير من وتيرة الاكتشاف.
وتركز المشاريع البحثية الأولى للمختبر على مجالين مهمين: تحسين تجميع السجلات الذرية باستخدام مغيرات الضوء المكاني (SLMs) لتعزيز سرعة وكفاءة إعادة ترتيب الذرات، وتطوير ليزر رامان عالي الأداء، وهي تقنية حاسمة للتحكم في الكيوبتات الذرية المتعادلة. وقد استضاف المختبر في الأشهر القليلة الأولى من إنشائه ورشة عمل حضرها ما يقرب من أربعين باحثاً، مما يعزز التعاون الوثيق بين المعهد الدولي للعلوم والهندسة وباسكال.
ما هي الخطوة التالية لباسكال و IOGS؟
واستشرافاً للمستقبل، تهدف شراكة باسكال-IOGS إلى تحقيق عدة أهداف طموحة. ويتمثل أحد الأهداف الرئيسية في إثبات الميزة الكمية العملية، وإثبات أن حواسيب باسقال الكمية يمكن أن تتفوق على الحواسيب الكلاسيكية في المهام الحسابية ذات المغزى. كما سيركز المختبر المشترك أيضاً على تطوير الحوسبة الكمية الرقمية، بهدف الانتقال من المحاكاة التناظرية إلى المعالجة الكمية الرقمية بالكامل. وبالإضافة إلى ذلك، سيعمل الباحثون على تطوير أنظمة كمومية قابلة للتطوير ومتحملة للأخطاء، ومعالجة التحدي الحاسم المتمثل في تصحيح الأخطاء في الحوسبة الكمية.
بالإضافة إلى هذه الأهداف البحثية، يسعى التعاون إلى توسيع قدرات المحاكاة الكمية، باستخدام تقنية باسكال لمعالجة المشاكل المعقدة في علوم المواد، وتحسين الطاقة، والنمذجة المالية. ومن خلال الجمع بين خبرة IOGS البحثية وقدرات باسقال الهندسية والتسويقية، فإن الشراكة في وضع جيد لتقديم حلول الحوسبة الكمية العملية للصناعة.
يعتقد أنطوان بروايز أن التعاون بين باسكال ومعهد الحوسبة الكمية يمثل نموذجًا فريدًا للبحث والتطوير الكمي. فمن خلال دمج البحث الأكاديمي المتطور مع الخبرة الهندسية في العالم الحقيقي، تعمل هذه الشراكة على تسريع الطريق إلى الحوسبة الكمية المفيدة مع ضمان بقاء أوروبا رائدة في سباق التكنولوجيا الكمية العالمي.
إن الشراكة بين شركة باسكال ومعهد الحوسبة الكمية هي أكثر من مجرد تعاون بحثي، إنها قصة إرث علمي وابتكار وتحول صناعي. بدءًا من نشأتها في مؤسسة لندن للعلوم والتكنولوجيا إلى إنشاء شركة حوسبة كمومية معترف بها عالميًا، يُظهر هذا التعاون كيف يمكن للأبحاث الأكاديمية أن تقود الإنجازات التكنولوجية ذات التأثير على العالم الحقيقي.
مع إطلاق المختبر البحثي المشترك، تدخل شركة باسكال ومعهد الحوسبة الكمية حقبة جديدة من التعاون، حقبة ستساعد في تحديد مستقبل الحوسبة الكمية. وبينما يعملان على تحقيق الميزة الكمية، تعد جهودهما المشتركة بتحقيق تطورات رائدة ستشكل العلوم والصناعة والمجتمع لعقود قادمة.
