Kvantefysik er underligt, men her er, hvordan det tjener os penge

Fysikere har længe pralet af deres succes i det, der er kendt som "kvante 1.0" teknologi – halvlederforbindelser, transistorer, lasere og så videre. Men fremtiden vil i stigende grad fokusere på "kvante 2.0" teknologi, der udnytter fænomener som superposition og sammenfiltring for at tillade alt fra kvanteberegning og kryptografi til kvantesansning, timing og billeddannelse.

De utrolige muligheder ved quantum 2.0 blev bragt hjem til mig, da jeg deltog i Storbritanniens National Quantum Technologies Showcase (NQTS) i det centrale London i november. Med Storbritannien hjemsted for omkring halvdelen af ​​alle kvantevirksomheder i Europa, var begivenheden udsolgt med 1000 delegerede til stede. Der var også mere end 60 udstiller stande og et tætpakket program af samtaler.

Udstillingsvinduet fremhævede fremskridt gjort af Storbritannien National Quantum Technologies Program, som har investeret næsten 175 millioner pund i kvanteteknologi i løbet af det sidste årti og støttet 139 forretningsledede projekter, der involverer 141 forskellige firmaer. Disse penge har genereret over £390 mio. i yderligere investeringer siden 2018 - og regeringen håber, at £1 mia. af offentlige og private penge vil være gået til britisk kvanteforskning og innovation i 2024.

Kvanteteknologi har været en rigtig succeshistorie i Storbritannien. Ifølge ledelseskonsulenter Forankret-In, er i alt 46 kvanteteknologiske virksomheder blevet oprettet i landet i løbet af det sidste årti. Sammen har de rejst mere end 346 millioner pund i investeringer og beskæftiger nu 850 mennesker, med omkring 101 millioner pund investeret alene i de første tre kvartaler af 2022.

Adskillige kvanteteknologiske virksomheder indbringer nu lige så mange penge, som de bruger på F&U, hvilket altid er et glimrende tegn

Faktisk var kvanteteknologi en af ​​Storbritanniens seks hurtigst voksende sektorer i 2021, og den store ændring i 2022 er ifølge Anchored-In, at disse firmaer nu begynder at generere betydelige mængder af indtægter. Faktisk anslår det, at de har tjent mere end £50 mio. i salg, hvor flere virksomheder nu bringer lige så mange penge ind, som de bruger på F&U, hvilket altid er et glimrende tegn.

Vindende virksomheder

Begivenheden i London faldt sammen med offentliggørelsen af Institut for Fysik (IOP) af en ny rapport designet til at understøtte Institut for Virksomhed, Energi og Industri Strategi. Berettiget En vision for kvanteteknologier i Storbritannien, blev det skabt i samråd med IOP-medlemmer via en blanding af interessentbegivenheder og bestilt forskning. IOP har også oprettet en ny kvanteforretningsinnovation og -vækst (qBIG) gruppe til at støtte kommercialisering i Storbritannien og Irland på dette område.

Faktisk var flere IOP-business-prisvindere repræsenteret på NQST, der arbejdede med alt fra kvantedatabehandling til kvantekommunikation og sansning. De inkluderede Universal Quantum, som er på vej til at skabe en kvanteprocessor med en million qubits. Det ville være endnu mere imponerende end IBMs Osprey-enhed, som har 433 qubits og et mål på 4000 i 2024.

Universal Quantums elektroniske moduler er baseret på siliciumteknologi, forbundet ved hjælp af ultrahurtige elektriske feltforbindelser for at danne en arkitektur, der virkelig kan skaleres. Virksomheden meddelte for nylig en kontrakt på €67 mio med Det tyske rumfartscenter at bygge verdens første fuldt skalerbare kvantecomputer baseret på fanget-ion-teknologi.

Også ved London-arrangementet var ORCA Computing, som vandt en IOP business start-up pris i 2020. Firmaet gør store fremskridt med sin fotoniske rumtemperaturbaserede kvantecomputerplatform, efter at have annonceret 15 mio. USD i investeringsfinansiering i januar 2022. Faktisk giver det det britiske forsvarsministerium en ORCA PT-1 computer – den første af sin slags, der kan arbejde ved stuetemperatur. En anden er blevet solgt til Israel Quantum Computer Center, "med flere meddelelser følger snart" ifølge chef Richard Murray.

I mellemtiden Aegiq, som fungerer i kvantenøgledistribution (QKD) og vandt en IOP opstartspris i 2021, har lanceret sine første produkter. Aegiq blev udskilt fra University of Sheffield i 2019 og har modtaget næsten 4 millioner pund for at udvikle "iSPS"-teknologi, som producerer enkeltfotoner, der ikke kan skelnes. Den første applikation forventes at være i satellit-QKD, hvor iSPS tilbyder hastigheder, der er 10 gange højere end den bedste tilgængelige i øjeblikket, hvilket gør det muligt at sende data mere sikkert.

Jeg var også fascineret af Cerca Magnetics, som modtog en 2022 IOP business innovation award for at bringe verdens første wearable på markedet magnetoencefalografi scanner. Ved at bruge optisk pumpede rumtemperaturmagnetometre er hvert sensorelement ikke større end en LEGO klods og kan måle menneskets hjernefunktion med en følsomhed, der kan måle sig med kryogene superledende enheder. Cerca har allerede bygget en letvægts 3D-printet hovedmonteret scannerhætte og installeret flere systemer rundt om i verden.

Så var der QLM teknologi, som vandt en IOP-pris for virksomhedstart i 2020 og har med succes afprøvet det "kvantegaskamera" i marken og rejste £12 mio. i finansiering i august 2022. QLM laver billige LIDAR-gasbilledsystemer med lav effekt og lav effekt baseret på infrarøde enkeltfoton-detektorer. De kan overvåge lækager af metan – en potent drivhusgas – fra gas- og oliebrønde. QLM's tidlige prototyper afbildede dele-per-million-niveauer af metan i afstande på op til 200 m.

Det er denne innovationsånd, der har ført til qBIG-præmien, som vil tildele små og mellemstore virksomheder £10,000 kontant og give dem mentoring og adgang til IOP accelerator og erhvervsnetværk. Prisen er sponsoreret af London-baserede Kvanteeksponentiel, som er det første børsnoterede firma, der begynder at samle en portefølje af minoritetsinvesteringer i kvanteteknologiske virksomheder i tidlig fase rundt om i verden. Det handler på AQSE vækstmarked under ticker-symbolet "QBIT", som de fleste Fysik verden Jeg er sikker på, at læsere vil finde let at huske.

• Fristen for tilmelding til IOP's 2023 business awards er den 16. januar: se iop.awardsplatform.com for alle detaljer om, hvordan du ansøger.