הממשל האמריקאי שואף להביא את הקוונטום לייצור המוני
הטכנולוגיה כבר עובדת. האתגר הבא הוא לייצר ממנה מספיק
Illustration: Pachon in Motion via Pexels.com
הטכנולוגיה הקוונטית כבר החלה לצאת מהמעבדה ולהוכיח את עצמה בשטח. עכשיו DARPA, סוכנות המחקר והפיתוח של מחלקת המלחמה האמריקאית, מתמודדת עם בעיה הרבה פחות זוהרת, אבל קריטית לא פחות: איך מייצרים את המערכות האלה בכמויות גדולות?
התוכנית החדשה של הסוכנות, It's About Time, נועדה להקים קו ייצור ניסויי לשעונים אופטיים ברמת דיוק שתתאים לשימושים צבאיים. המטרה היא להראות שאפשר לא רק לבנות מערכת קוונטית רגישה ומדויקת, אלא לייצר אותה שוב ושוב, לשלב אותה בפלטפורמות קיימות ולהביא אותה למצב שבו היא יכולה לעבוד בתנאים מבצעיים.
שעונים אופטיים מסוגלים להגיע לדיוק תזמון גבוה בסדרי גודל מזה שמציעות מערכות מבוססות GPS. המשמעות היא אפשרות לנווט גם בלי GPS, לשפר את העמידות של מערכות תקשורת ולזהות שינויים זעירים בכוח הכבידה. עבור מערכות צבאיות שפועלות בסביבה שבה GPS עלול להיות משובש או לא זמין, מדובר ביכולת משמעותית.
אבל כאן בדיוק מתחילה הבעיה. כיום חיישנים קוונטיים מיוצרים בדרך כלל בכמויות קטנות ובהתאמה אישית, בידי מומחים בעלי הכשרה ייחודית. אין עדיין תהליכי ייצור, בדיקה וכיול אחידים שיאפשרו לייצר אותם בקנה מידה גדול. אפילו שילוב של רכיבים כמו לייזרים מתקדמים ופוטוניקה משולבת בתוך מערכת אחת יכול להיות מורכב.
התוכנית החדשה נשענת על כמעט חמש שנות עבודה של DARPA במסגרת ROCkN, שהחלה באב־טיפוס מעבדתי והסתיימה בשעונים אופטיים קומפקטיים שנבדקו גם במעבדות לאומיות וגם בשטח. תוכנית נוספת, OASIC, עסקה בינתיים בדרישות, בדיקות, כיול, אריזה ותקינה – כל הדברים הפחות נוצצים שצריך לפתור לפני שאפשר להתחיל לייצר.
כעת DARPA עוברת לשלב הבא. הסוכנות העניקה את החוזה ל-IonQ, שרכשה את Vector Atomic, אחת המשתתפות בתוכנית ROCkN. מתקן הייצור צפוי להיפתח עד אמצע 2027, והיחידות הראשונות אמורות להגיע בתוך שנה מהשלמתו.
והשעונים הם רק ההתחלה. DARPA מתכננת להשתמש בידע שיצטבר כדי לקדם גם טכנולוגיות קוונטיות אחרות, בהן חיישני RF ומערכות הדמיה בתת־אדום.
במילים אחרות, האתגר הבא של הקוונטום כבר אינו להוכיח שהוא עובד. עכשיו צריך להבין איך מייצרים מספיק ממנו.