آیبیام با ۲ میلیارد دلار، «اندرون» را برای ساخت اولین کارخانه ویفرهای کوانتومی ۳۰۰ میلیمتری تأسیس کرد
آیبیام با حمایت ۱ میلیارد دلاری از قانون CHIPS، اولین کارخانه ریختهگری (فاندری) کوانتومی مستقل آمریکا را راهاندازی میکند تا مقیاس تولید نیمهرساناهای کلاسیک را به محاسبات کوانتومی بیاورد.
به قلم تیم سردبیری کوهستان
این خبر را به اشتراک بگذارید
- طرفداران سیلیکون ابررسانا
- استدلال میکنند که کیوبیتهای ابررسانا تنها روشی هستند که در حال حاضر به اندازه کافی بالغ شدهاند تا از تکنیکهای ساخت نیمهرسانای ۳۰۰ میلیمتری در مقیاس صنعتی بهره ببرند.
- حامیان سیاست صنعتی
- این سرمایهگذاری عظیم در فاندری را برای تضمین زنجیرههای تأمین داخلی و حفظ حاکمیت فناوری ایالات متحده در برابر رقبای جهانی ضروری میدانند.
- توسعهدهندگان روشهای جایگزین
- در مورد قفل شدن زودهنگام در زیرساخت ابررسانا هشدار میدهند و بر لزوم تأمین مالی فیزیکهای رقیب مانند یونهای به دام افتاده و فوتونیک تأکید میکنند.
زوایای پوششدادهنشده
- · کارخانههای ریختهگری نیمهرسانای کلاسیک که بازار کوانتوم را زیر نظر دارند.
- · محققان کوانتومی بینالمللی که از زنجیرههای تأمین داخلی ایالات متحده کنار گذاشته شدهاند.
چرا مهم است
با جدا کردن طراحی تراشه کوانتومی از هزینههای هنگفت ساخت کارخانه تولید، این تأسیسات به استارتاپهای کوچکتر اجازه میدهد تا پردازندههای کوانتومی خود را به سرعت آزمایش و تولید کنند. این اقدام نشاندهنده لحظهای است که محاسبات کوانتومی از یک علم آزمایشگاهی سفارشی به یک بخش تولید صنعتی و مقیاسپذیر تبدیل میشود.
نکات کلیدی
- آیبیام و دولت ایالات متحده در حال راهاندازی «اندرون»، یک کارخانه ریختهگری (فاندری) تراشه کوانتومی مستقل به ارزش ۲ میلیارد دلار در آلبانی، نیویورک هستند.
- این تأسیسات اولین مرکزی خواهد بود که پردازندههای کوانتومی ابررسانا را روی ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری استاندارد صنعتی تولید میکند.
- مقیاس ۳۰۰ میلیمتری مهندسان را قادر میسازد تا طرحهای جدید دستگاههای کوانتومی را ۳۰ برابر سریعتر از روشهای قبلی تکرار و آزمایش کنند.
- «اندرون» به عنوان یک فاندری مستقل، تراشههایی را برای استارتاپهای کوانتومی رقیب تولید خواهد کرد و موانع ورود آنها را کاهش میدهد.
- این سرمایهگذاری بخشی از بسته گستردهتر ۲ میلیارد دلاری قانون CHIPS است که هدف آن تضمین رهبری ایالات متحده در تولید کوانتومی است.
دوران کامپیوترهای کوانتومی سفارشی و دستساز رو به پایان است. در یک اقدام مهم که نشاندهنده صنعتی شدن فناوری کوانتومی است، آیبیام و وزارت بازرگانی ایالات متحده توافق ۲ میلیارد دلاری را برای راهاندازی «اندرون»، اولین تأسیسات مستقل ساخت ویفر کوانتومی آمریکا، نهایی کردند.[1][2]
این شرکت فرعی تازه تأسیس که مقر آن در آلبانی، نیویورک است، تزریق عظیمی از سرمایه را به زیرساخت فیزیکی نسل بعدی محاسبات نشان میدهد. این پروژه ۱ میلیارد دلار مشوق فدرال از قانون CHIPS و علم را با ۱ میلیارد دلار سرمایهگذاری نقدی مشابه از سوی آیبیام ترکیب میکند.[3][5]
اما اهمیت واقعی «اندرون» تنها در میزان دلاری آن نیست، بلکه در استاندارد تولید خاصی است که به حوزه کوانتوم معرفی میکند: ویفر ۳۰۰ میلیمتری. با افزایش مقیاس به این اندازه استاندارد صنعتی، هدف «اندرون» این است که تولید تراشههای کوانتومی را از فرآیندهای کند و با حجم کم اتاقهای تمیز دانشگاهی، به ریتم پیوسته و خودکار ساخت نیمهرساناهای کلاسیک تبدیل کند.[4][6]
برای درک اینکه چرا این موضوع اهمیت دارد، باید به نحوه ساخت تاریخی پردازندههای کوانتومی نگاه کرد. امروزه بیشتر توسعه کوانتومی متکی بر ویفرهای ۲۰۰ میلیمتری یا کوچکتر است که اغلب در آزمایشگاههای تحقیقاتی پردازش میشوند؛ جایی که چرخههای تکرار به طرز دردناکی کند و بازدهی بسیار متغیر است.[3]
جهش به ساخت ۳۰۰ میلیمتری، یک عامل چند برابر کننده مکانیکی و اقتصادی است. طبق بخش تحقیقات آیبیام، پردازش در این مقیاس بزرگتر به مهندسان اجازه میدهد تا ده برابر پیچیدگی بیشتری را در یک ویفر جای دهند، در حالی که همزمان تعداد دستگاههایی که در خط تولید حرکت میکنند، سه برابر میشود.[3][4]
نتیجه خالص، افزایش حیرتآور ۳۰ برابری در سرعت تکرار دستگاه است. وقتی محققان بتوانند مدارهای کوانتومی را سی برابر سریعتر آزمایش، شکست و طراحی مجدد کنند، جدول زمانی برای دستیابی به محاسبات کوانتومی در مقیاس کاربردی و تحملپذیر خطا به طور چشمگیری فشرده میشود.[2][4]
«اندرون» طوری طراحی شده است که به عنوان یک «فاندری مستقل» (pure-play foundry) عمل کند. در دنیای نیمهرساناهای کلاسیک، شرکتهایی مانند TSMC با جدا کردن طراحی تراشه از تولید تراشه، انقلابی در صنعت ایجاد کردند. آنها کارخانههای چند میلیارد دلاری را میسازند تا شرکتهای دیگر بتوانند به سادگی تراشهها را طراحی کرده و تولید را برونسپاری کنند.[3][4]
تا کنون، صنعت کوانتوم فاقد این جداسازی بود. استارتاپهایی که کامپیوترهای کوانتومی ابررسانا میساختند، مجبور بودند مقادیر زیادی سرمایه خطرپذیر جمعآوری کنند، نه فقط برای طراحی پردازندههای خود، بلکه برای ساخت اتاقهای تمیز بسیار تخصصی و خطوط تولید مورد نیاز برای ساخت فیزیکی آنها.[4]
«اندرون» با فعالیت به عنوان یک نهاد مستقل، خدمات تولید ۳۰۰ میلیمتری خود را به فروشندگان رقیب سختافزار کوانتومی ارائه خواهد داد. یک استارتاپ کوانتومی با در اختیار داشتن کیتهای طراحی فرآیند (PDK) و آزمایش ویفر در خط تولید، میتواند طرحی را به «اندرون» ارسال کند و در ازای آن ویفرهای ابررسانای با کیفیت تولیدی دریافت کند و سالها توسعه زیرساخت را دور بزند.[2][3][7]
«اندرون» با فعالیت به عنوان یک نهاد مستقل، خدمات تولید ۳۰۰ میلیمتری خود را به فروشندگان رقیب سختافزار کوانتومی ارائه خواهد داد.
ایجاد «اندرون» بخش اصلی یک مانور سیاست صنعتی بسیار گستردهتر و کاملاً محاسبهشده توسط دولت ایالات متحده است. ۱ میلیارد دلار اختصاص یافته به آیبیام بخشی از سبد کوانتومی بزرگتر قانون CHIPS به ارزش ۲.۰۱۳ میلیارد دلار است که بین نُه شرکت مختلف توزیع شده است.[1][6]

این توزیع، یک طبقهبندی عمدی در استراتژی آمریکا را آشکار میکند. در حالی که آیبیام نیمی از کل بودجه را برای ساخت زیرساخت تولید اختصاصی دریافت میکند، شرکت GlobalFoundries مبلغ ۳۷۵ میلیون دلار برای ایجاد یک خط کسبوکار متمرکز بر کوانتوم برای بستهبندی پیشرفته و سیستمهای کنترل برودتی دریافت میکند.[1][4]
مابقی بودجه به صورت سرمایهگذاریهای سهام کوچکتر – از ۳۸ میلیون دلار تا ۱۰۰ میلیون دلار – به هفت شرکت دیگر، از جمله D-Wave، Rigetti و PsiQuantum، توزیع میشود. این ساختار بر شرط اصلی دولت تأکید میکند: اینکه سیلیکون ابررسانا، روشی که آیبیام از آن حمایت میکند، در حال حاضر تنها معماری کوانتومی است که آماده استفاده از ساخت ۳۰۰ میلیمتری در سطح تولید است.[1][6]
کیوبیتهای ابررسانا، که متکی بر مدارهای الکتریکی خنکشده تا دمای نزدیک به صفر مطلق هستند، به دلیل سازگاری با تکنیکهای تولید نیمهرساناهای موجود، مدتهاست که پیشتاز مسابقه کوانتومی بودهاند. تأسیسات «اندرون» در ابتدا به طور کامل بر تولید این ویفرهای کیوبیت ابررسانا و الکترونیک پشتیبان آنها تمرکز خواهد کرد.[2][6]
با این حال، فیزیک محاسبات کوانتومی همچنان به شدت نامشخص است و لایهای از عدم قطعیت استراتژیک را معرفی میکند. در حالی که مدارهای ابررسانا در حال حاضر بیشترین قابلیت تولید را دارند، روشهای رقیب مانند محاسبات کوانتومی یونهای به دام افتاده، اتمهای خنثی و فوتونیک، مزایای نظری متفاوتی در تصحیح خطا و زمانهای همدوسی ارائه میدهند.[6]
اگر پیشرفتی در یکی از این معماریهای جایگزین رخ دهد، سرمایهگذاری هنگفت در زیرساخت ابررسانا میتواند از نظر تئوری با خطر منسوخ شدن روبرو شود. دقیقاً به همین دلیل است که وزارت بازرگانی ۵۰۰ میلیون دلار باقیمانده از بسته CHIPS را به عنوان یک پوشش ریسک (Hedge) ساختاربندی کرده و سهام اقلیت را در شرکتهایی که به دنبال آن فیزیکهای جایگزین هستند، خریداری کرده است.[1][4]
با وجود این عدم قطعیت، تأسیس «اندرون» بلوغ ضروری صنعت را ایجاب میکند. با استانداردسازی زیرلایه فیزیکی محاسبات کوانتومی، این تأسیسات به اکوسیستم گستردهتر اجازه میدهد تا تمرکز خود را از علم مواد پایه به مهندسی سیستمهای پیشرفته و توسعه نرمافزار تغییر دهد.[2][7]
زمینه جهانی به فوریت این انتقال میافزاید. سرمایهگذاری ایالات متحده در بحبوحه یک رقابت بینالمللی فزاینده برای هزینهکرد رخ میدهد، به طوری که چین حدود ۱۵ میلیارد دلار در فناوریهای کوانتومی سرمایهگذاری کرده و ژاپن بیش از ۷ میلیارد دلار را به یک برنامه صنعتیسازی ترکیبی نیمهرسانا و کوانتومی اختصاص داده است.[3]
ایالات متحده با تثبیت زنجیره تأمین در آلبانی، نیویورک، در حال حرکت برای اطمینان از داخلی ماندن ابزارهای فیزیکی تولید کوانتومی است. همانطور که «اندرون» خطوط تولید خودکار خود را راهاندازی میکند، نوید میدهد که محاسبات کوانتومی را از یک تلاش علمی سفارشی به یک واقعیت صنعتی و مقیاسپذیر تبدیل کند.[2][4][5]
روند رویداد
August 2022
ایالات متحده قانون CHIPS و علم را برای احیای تولید نیمهرسانای داخلی تصویب میکند.
November 2025
آیبیام اعلام میکند که تمام پردازندههای کوانتومی آتی آن بر روی ویفرهای سیلیکونی ۳۰۰ میلیمتری ساخته خواهند شد.
May 21, 2026
وزارت بازرگانی نامههای قصد خود را برای توزیع ۲.۰۱۳ میلیارد دلار بین نُه شرکت کوانتومی امضا میکند.
May 21, 2026
آیبیام به طور رسمی از «اندرون» رونمایی میکند که با ۱ میلیارد دلار بودجه فدرال و ۱ میلیارد دلار سرمایه خصوصی پشتیبانی میشود.
بررسی عمیق دیدگاهها
حامیان سیاست صنعتی
این سرمایهگذاری عظیم در فاندری را برای تضمین زنجیرههای تأمین داخلی و حفظ حاکمیت فناوری ایالات متحده در برابر رقبای جهانی ضروری میدانند.
طرفداران سیاست صنعتی تهاجمی، «اندرون» را تأیید نهایی قانون CHIPS و علم میدانند. دولت ایالات متحده با یارانه دادن به زیرساخت فیزیکی محاسبات کوانتومی، تضمین میکند که زنجیره تأمین نسل بعدی محاسبات قاطعانه در خاک آمریکا باقی بماند. این دیدگاه استدلال میکند که اتکا صرف به سرمایه خطرپذیر برای ساخت کارخانههای چند میلیارد دلاری کافی نیست و به سرمایهگذاریهای عظیم کوانتومی با حمایت دولتی در چین و ژاپن اشاره میکند تا ثابت کند ایالات متحده باید فعالانه برای حفظ برتری فناوری خود مداخله کند.
طرفداران سیلیکون ابررسانا
استدلال میکنند که کیوبیتهای ابررسانا تنها روشی هستند که در حال حاضر به اندازه کافی بالغ شدهاند تا از تکنیکهای ساخت نیمهرسانای ۳۰۰ میلیمتری در مقیاس صنعتی بهره ببرند.
این گروه، که عمدتاً توسط آیبیام و تحلیلگران سنتی نیمهرسانا نمایندگی میشوند، معتقدند سریعترین مسیر برای رسیدن به یک کامپیوتر کوانتومی مفید، استفاده از تریلیونها دلار سرمایهگذاری شده در تولید سیلیکون کلاسیک است. با تمرکز بر مدارهای ابررسانا، که میتوانند با استفاده از ابزارهای موجود فوتولیتوگرافی حکاکی شوند، صنعت میتواند دههها تحقیق در علم مواد را دور بزند. آنها تغییر به ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری را نقطه عطف حیاتی میدانند که به تکرار دستگاه کوانتومی اجازه میدهد با سرعت قانون مور مقیاسپذیر شود.
توسعهدهندگان روشهای جایگزین
در مورد قفل شدن زودهنگام در زیرساخت ابررسانا هشدار میدهند و بر لزوم تأمین مالی فیزیکهای رقیب مانند یونهای به دام افتاده و فوتونیک تأکید میکنند.
محققان و استارتاپهایی که روی معماریهای کوانتومی جایگزین – مانند یونهای به دام افتاده، اتمهای خنثی یا فوتونیک – کار میکنند، هشدار میدهند که دولت نباید خیلی زود یک فناوری «برنده» را انتخاب کند. آنها استدلال میکنند که در حالی که کیوبیتهای ابررسانا در حال حاضر سادهترین روش برای تولید هستند، از نرخ خطای بالا رنج میبرند و به سیستمهای خنککننده برودتی عظیم نیاز دارند. این دیدگاه از تصمیم وزارت بازرگانی برای پوشش ریسک با توزیع ۵۰۰ میلیون دلار به شرکتهایی که به دنبال این فیزیکهای جایگزین هستند، حمایت میکند و تضمین میکند که اگر پیشرفت غیرابررسانایی رخ دهد، ایالات متحده غافلگیر نشود.
آنچه نمیدانیم
- اینکه آیا کیوبیتهای ابررسانا در نهایت معماری پیروز برای محاسبات کوانتومی تحملپذیر خطا خواهند بود یا خیر.
- استارتاپهای سختافزار کوانتومی رقیب با چه سرعتی خدمات تولید «اندرون» را به جای ساخت آزمایشگاههای خود، خواهند پذیرفت.
- جدول زمانی دقیق برای اینکه «اندرون» چه زمانی قابلیتهای ساخت خود را فراتر از مدارهای ابررسانا به سایر روشهای کوانتومی گسترش خواهد داد.
اصطلاحات کلیدی
- ویفر ۳۰۰ میلیمتری
- اندازه استاندارد صنعتی برای ویفرهای سیلیکونی مدرن که در تولید نیمهرسانای کلاسیک استفاده میشود و اکنون برای دستیابی به مقیاس تولید انبوه در پردازندههای کوانتومی تطبیق داده شده است.
- کیوبیتهای ابررسانا
- نوعی بیت کوانتومی که از مدارهای الکتریکی ساخته شده و باید تا دمای نزدیک به صفر مطلق خنک شود؛ در حال حاضر به دلیل سازگاری با تکنیکهای موجود تولید تراشه، مورد توجه قرار دارند.
- کیت طراحی فرآیند (PDK)
- مجموعهای از فایلها که توسط مهندسان برای طراحی تراشهای استفاده میشود که تضمین شده است با تجهیزات تولیدی یک کارخانه خاص سازگار باشد.
- محاسبات کوانتومی تحملپذیر خطا
- مرحلهای آتی از محاسبات کوانتومی که در آن سیستمها میتوانند به طور خودکار خطاهای خود را تصحیح کنند و به آنها اجازه میدهد محاسبات پیچیده را به طور قابل اعتماد اجرا کنند.
پرسشهای متداول
فاندری مستقل (pure-play foundry) چیست؟
فاندری مستقل کارخانهای است که تراشههای طراحی شده توسط شرکتهای دیگر را تولید میکند، نه اینکه خودش طراحی کند. این امر به استارتاپها اجازه میدهد تا بدون نیاز به ساخت کارخانههای تولیدی چند میلیارد دلاری، سختافزار بسازند.
چرا اندازه ویفر ۳۰۰ میلیمتری مهم است؟
انتقال از ویفرهای ۲۰۰ میلیمتری به ۳۰۰ میلیمتری امکان ۱۰ برابر پیچیدگی بیشتر در هر تراشه و سه برابر شدن تعداد دستگاههای تولید شده در هر خط را فراهم میکند که منجر به افزایش ۳۰ برابری سرعت آزمایش و تکرار طرحهای جدید توسط مهندسان میشود.
چه کسی تأسیسات «اندرون» را تأمین مالی میکند؟
این پروژه ۲ میلیارد دلاری توسط ۱ میلیارد دلار مشوق از قانون CHIPS و علم دولت ایالات متحده، همراه با ۱ میلیارد دلار سرمایهگذاری نقدی از سوی آیبیام، تأمین مالی میشود.
آیا «اندرون» فقط برای آیبیام تراشه خواهد ساخت؟
خیر. «اندرون» به عنوان یک شرکت فرعی مستقل، خدمات تولیدی خود را به فروشندگان رقیب سختافزار کوانتومی در سراسر صنعت ارائه خواهد داد.
منابع
[1]NISTحامیان سیاست صنعتی
Department of Commerce Announces Letters of Intent With 9 Companies for $2 Billion to Accelerate U.S. Leadership in Quantum Computing
مطالعه در NIST →[2]IBMطرفداران سیلیکون ابررسانا
IBM and U.S. Department of Commerce Announce Letter of Intent to Build America's First Quantum Foundry
مطالعه در IBM →[3]Tom's Hardwareطرفداران سیلیکون ابررسانا
IBM spins off America's first quantum chip foundry with $2 billion in federal and private funding
مطالعه در Tom's Hardware →[4]Post-Quantumتوسعهدهندگان روشهای جایگزین
The $2 Billion CHIPS Quantum Package: Fabs, Not Just Labs
مطالعه در Post-Quantum →[5]FedScoopحامیان سیاست صنعتی
Commerce signs $2B in CHIPS agreements for quantum computing
مطالعه در FedScoop →[6]The Futurum Groupتوسعهدهندگان روشهای جایگزین
A $2 billion CHIPS quantum package positions IBM's 300mm Anderon foundry as the centerpiece of American quantum industrial policy
مطالعه در The Futurum Group →[7]Silicon Republicطرفداران سیلیکون ابررسانا
IBM to invest $10bn in quantum computing over next five years
مطالعه در Silicon Republic →
هر زاویه. هر روز.
دریافت فناوری اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاهها، مستقیم در صندوق ورودی شما.











