Fortæl os om Quantopticon og de problemer, du håber at løse for kvantesamfundet.
Mirella Koleva, administrerende direktør: Som kvantefysikere, materialeforskere og ingeniører arbejder vi sammen om at bygge såkaldte "quantum 2.0"-enheder, der udnytter egenskaberne ved superposition og sammenfiltring. Men vi er nødt til at forstå de grundlæggende fysiske processer, der forekommer i disse enheder, før vi kan designe dem bedre, så hos Quantopticon udvikler vi simuleringssoftware, der præcist forudsiger lys-stof-interaktioner i kvanteriget. Vores software er beregnet til at være en platform til design og optimering af solid-state kvantefotoniske komponenter, netværk og enheder.
Hvordan fik du idéen til at starte virksomheden?
Gaby Slavcheva, videnskabelig chef: Efter at have arbejdet med kvante- og ikke-lineær halvlederoptik i mange år, var jeg opmærksom på metoderne til modellering og simulering af lasere. Lasere er dog klassiske enheder med hensyn til statistik over stråling, de udsender, og i de senere år har vi været vidne til store fremskridt hen imod den fysiske realisering af Richard Feynmans kvanteberegningsparadigme baseret på skrøbelige kvanteegenskaber som kvantekohærens, superposition og sammenfiltring. Global forskningsindsats er nu fokuseret på at udvikle disse næste generations teknologier og i sidste ende en universel kvantecomputer.
Den fotoniske kvanteberegningsmodalitet har store fordele med hensyn til skalerbarhed og hastighed sammenlignet med andre kvanteberegningsarkitekturer. Men teorien og modelleringen af disse kvante 2.0-effekter er i deres vorden, og avancerede beregningsværktøjer er nødvendige for at forudsige ydeevnen af enheder baseret på fotoniske platforme. Så Mirella og jeg besluttede at stifte Quantopticon for at imødekomme dette voksende behov og manglen på sådanne modelleringsværktøjer til især kvantefotonik. Vi sigter mod at fremskynde fremkomsten af banebrydende quantum 2.0-enheder og lette deres udbredte anvendelse.
Hvad var katalysatoren, der fik dig til at sige: "Godt, vi starter en virksomhed sammen?"
MK: Jeg tror, der er sket en naturlig opbygning af kvanteteknologiernes parathed i de sidste fem år. Da vi startede virksomheden i 2017, forudså vi dette fremskridt, og vi tænkte: "Dette er det øjeblik, hvor vi virkelig skal hoppe ind og involvere os for at ride på denne bølge." Så vi valgte det rigtige øjeblik.
Vi har meget ambitiøse planer om at udvikle vores softwarepakke, så vi virkelig kan gøre en forskel i de forskellige undersektorer af kvanteteknologiindustrien
En del af at ride på bølgen er selvfølgelig at få finansiering. Hvordan gjorde du det?
MK: I de allerførste dage søgte vi om midler fra Innovate UK, Storbritanniens innovationsbureau, som yder tilskud til innovative virksomheder som vores. Vi slog os sammen med verdensførende eksperimentelister inden for kvanteoptoelektronik ved University of Oxford og eksperter i galliumnitrid ved University of Cambridge, og vi skrev et projektforslag sammen. Idéen var at bruge indium galliumnitrid kvanteprikker indlejret i galliumnitrid mikropillar hulrum som et testleje for vores software. Den finansiering, vi fik fra Innovate UK, hjalp os også med at udvikle en grafisk brugergrænseflade til vores software og accelerere den underliggende kode.
Den største finansieringshindring for os – faktisk den sværeste hindring, vi har skullet overvinde – var at forsøge at opnå opfølgende finansiering, efter at Innovate UK-projektet var afsluttet. Vi havde et finansieringshul under COVID-pandemikrisen, og det var en virkelig hård tid. I næsten tre år ansøgte vi gentagne gange til Innovate UK og andre britiske offentlige finansieringsbureauer, i det omfang, at vi brugte det meste af vores tid på at skrive tilskudsforslag i stedet for at udvikle virksomheden. Men disse tilskudsforslag blev i sidste ende ikke udvalgt til finansiering. Det var et rigtigt lavpunkt. Vi blev så modløse, at vi begyndte at lede efter finansiering fra udlandet.
Efter nogle ofre, grus og ren beslutsomhed kom Den Europæiske Rumorganisation os til undsætning ved at lade os designe komponenter til den første europæiske kvantekrypteringssatellit. På nogenlunde samme tidspunkt vandt vi et betydeligt beløb fra Duality, et start-up acceleratorprogram baseret på University of Chicago i USA, der fokuserer på ventures med rod i kvanteteknologier. Vi var den eneste ikke-amerikanske virksomhed, der blev optaget på programmet, og flytning til Chicago var en del af kravene, så jeg bliver i USA indtil mindst august 2022. Endelig fik vi i januar tildelt en yderligere lille sum fra kl. SPIE i deres Startup Challenge-konkurrence på Photonics West. Det er lidt ironisk og lidt trist, at vi får så meget anerkendelse fra resten af verden, men ikke fra vores hjemland. Vi håber, at dette vil ændre sig.
Hvordan har Dualitet hjulpet dig?
MK: Det har givet et væld af støtte, mentorordninger og kurser samt muligheder for at vise os selv frem ved højprofilerede begivenheder og topmøder. Det har været utroligt givende at være en del af både Duality og det andet start-up accelerator program, som vi er i, som er baseret på University of Toronto, Canada, og som hedder Creative Destruction Lab. De to programmer har helt forskellige måder at støtte ventures på, og de supplerer hinanden godt. Vi er meget heldige at være i begge på samme tid.
Hvad ser du som hovedudfordringerne for kvanteteknologiområdet som helhed?
GS: Den største tekniske udfordring er uden tvivl den fysiske realisering af en universel kvantecomputer. En nyttig fotonisk kvantecomputer, der kan demonstrere kvantefordele i forhold til klassisk beregning, har brug for mindst en million sammenkoblede qubits for at give en overhead til kvantefejlkorrektion. Sådanne storskalaarkitekturer kræver ultrahurtige operationer og sammenkoblinger, derfor kravet fra industrien om at udvikle højhastigheds- og high-fidelity kvantekomponenter såsom kvantelyskilder.
At udvikle den form for hurtig, skalerbar arkitektur, der er nødvendig for at sikre sammenfiltringen af et stort antal qubits med minimal dekohærens og optimeret fejlkorrektion, er en formidabel opgave, der i øjeblikket bliver angrebet fra mange vinkler og på forskellige computerplatforme. Vi tror på, at vi ved at skabe pålidelige fysiske modeller af kvantefænomener og computeriserede designværktøjer til integreret kvantefonik på en chip kan hjælpe med at udvikle sådanne højtydende individuelle komponenter. Disse komponenter skal så sammenfiltres, og beregningsmodellering kan også hjælpe her, på samme måde som elektroniske designautomatiseringsværktøjer bruges i dag som en selvfølge i design af elektroniske kredsløb.
MK: På forretningssiden er hovedudfordringen på området, at kvanteindustrien stadig er ved at opstå, og det er ikke klart, hvordan den vil vokse i fremtiden, og hvordan den vil udvikle sig. Selv de største eksperter er ikke sikre på, hvad der nu skal ske. Så det er meget udfordrende for en ny iværksætter som mig selv, der ikke har megen erfaring på dette område, at planlægge, og især at lægge langsigtede planer om, hvordan vores virksomhed skal udvikle sig i de næste mange år. Vi er bevidste om, at vi skal være meget agile til at reagere hurtigt og gribe muligheder, når de opstår og være på udkig efter nye ting.
Hvad arbejder du på nu, og hvad planlægger du at gøre i de næste par måneder?
GS: I øjeblikket arbejder vi på design, modellering og optimering af halvlederkvanteprikbaserede enkeltfotonkilder indlejret i optiske hulrum. Vi sigter mod at udnytte hulrums kvanteelektrodynamik og sammenhængende fænomener til at producere enkeltfotonkilder af høj kvalitet. Vi håber også at kunne beskrive en bredere række af kvantesystemer, såsom spins i silicium, defekter i 2D-materialer eller nitrogen-tomgangscentre i nanodiamanter indlejret i fotoniske strukturer. Vi er interesserede i bølgeledergeometrier med koblere, pladere, rotorer, Mach-Zehnder interferometre og forskellige typer optiske hulrum såsom fotoniske krystaller, mikroresonatorer og andre.
Men vores langsigtede planer er at tackle problemet med at generere multi-foton sammenfiltrede tilstande, som er nødvendige for at realisere en kvantecomputer. Vi ønsker at optimere disse multi-foton sammenfiltrede kilder ud fra et synspunkt af både geometri og kvantesystem egenskaber.
Der er mange forskellige måder at lave qubits på, og du nævnte mange af dem lige nu. At være qubit-neutral må vel være en af fordelene ved at være en kvantesoftwarevirksomhed frem for en hardwarevirksomhed.
GS: Ja, men vi fokuserer på den fotoniske kvanteberegningsplatform, fordi vi er overbevist om, at fremtiden for kvanteberegning ligger i integreret kvantefotonik på en chip. Det er den måde, vi kan producere skalerbare arkitekturer på; det er en naturlig måde, og det har allerede virket i elektronik, så det skal vi tage højde for. Vi er meget mere tilbøjelige til at opnå storstilet integration ved hjælp af modne, halvledende teknologier.
MK: Vores software er også anvendelig til neutrale atomer, så virksomheder som ColdQuanta, der bygger kvantecomputere af neutrale atomer, er også interessante for os, og vi har meget ambitiøse planer om at udvikle vores softwarepakke, så vi virkelig kan gøre en forskel i de forskellige undersektorer af kvanteteknologiindustrien. Men det er længere henne i vores køreplan, og Gaby har ret i, at vi fokuserer på den fotoniske modalitet til den fysiske implementering af qubits, fordi den ikke er veladresseret indtil videre. Vi forsøger at rette op på det og sikre, at vi virkelig kan udvikle disse systemer ordentligt og imødekomme vores kunders behov på en passende måde, så de er tilfredse med den service, de får fra os.
Mirella Koleva er administrerende direktør og Gaby Slavcheva er chief scientific officer hos Quantopticon.
Stillingen Rider på bølgen i kvantefotonik dukkede først på Fysik verden.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- Om
- fremskynde
- accelerator
- Konto
- opnå
- adresse
- Vedtagelse
- fremskreden
- Fordel
- fordele
- agentur
- adræt
- sigter
- allerede
- ambitiøst
- beløb
- anvendelig
- anvendt
- passende
- arkitektur
- OMRÅDE
- omkring
- AUGUST
- auto
- Automation
- uddelt
- fordi
- før
- være
- Største
- Bit
- bygge
- Bygning
- virksomhed
- virksomheder
- Cambridge
- Canada
- Katalysator
- udfordre
- udfordringer
- udfordrende
- lave om
- Chicago
- chef
- administrerende direktør
- chip
- valgt
- medstiftere
- kode
- samfund
- Virksomheder
- selskab
- sammenlignet
- konkurrence
- komplement
- fuldstændig
- komponenter
- beregning
- computer
- computere
- computing
- land
- Covid
- Oprettelse af
- Kreativ
- krise
- For øjeblikket
- besluttede
- Efterspørgsel
- demonstrere
- beskrive
- Design
- designe
- beslutsomhed
- udvikle
- udvikling
- Enheder
- DID
- forskel
- forskellige
- svært
- Er ikke
- i løbet af
- hver
- Tidligt
- effekter
- indsats
- elektronisk
- Elektronik
- indlejret
- smergel
- kryptering
- Ingeniører
- Entrepreneur
- især
- europæisk
- begivenheder
- udøvende
- erfaring
- eksperter
- Exploit
- FAST
- Endelig
- Fornavn
- fokuserede
- fokuserer
- fokusering
- fundet
- fra
- fuld
- fundamental
- finansiering
- yderligere
- fremtiden
- kløft
- generere
- få
- Global
- gå
- Regering
- tilskud
- stor
- banebrydende
- Grow
- Dyrkning
- ske
- Gem
- Hardware
- højde
- hjælpe
- hjulpet
- link.
- høj kvalitet
- stærkt
- hold
- Home
- håber
- håber
- Hvordan
- Men
- HTTPS
- idé
- billede
- implementering
- utroligt
- individuel
- industrien
- Innovation
- innovativ
- integreret
- integration
- interesse
- interesseret
- grænseflade
- Interview
- involverede
- IT
- januar
- hoppe
- lab
- stor
- lasere
- lys
- Sandsynlig
- langsigtet
- leder
- lavet
- lave
- Making
- måde
- materialer
- Matter
- modne
- nævnte
- metoder
- million
- minimum
- modeller
- penge
- måned
- mere
- mest
- Natural
- behov
- net
- næste
- næste generation
- nummer
- opnået
- Officer
- online
- Produktion
- Muligheder
- optimering
- Optimer
- optimeret
- optimering
- Andet
- Oxford
- pandemi
- paradigme
- del
- særlig
- ydeevne
- udfører
- fysisk
- planer
- perron
- Platforme
- Punkt
- Synspunkt
- forudsige
- Problem
- problemer
- Processer
- producere
- program
- programmer
- projekt
- egenskaber
- forslag
- give
- forudsat
- giver
- Quantum
- quantum computing
- hurtigt
- rækkevidde
- Readiness
- rige
- nylige
- pålidelig
- fjern
- kræver
- Krav
- forskning
- REST
- køreplan
- samme
- satellit
- Skalerbarhed
- skalerbar
- forskere
- halvleder
- tjeneste
- flere
- udstillingsvindue
- signifikant
- Silicon
- lignende
- simulation
- enkelt
- lille
- So
- Software
- SOLVE
- nogle
- Space
- hastighed
- starte
- Opstart
- påbegyndt
- opstart
- Stater
- statistik
- Stadig
- support
- Støtte
- systemet
- Systemer
- Teknisk
- Teknologier
- Teknologier
- vilkår
- prøve
- verdenen
- ting
- tre
- tid
- sammen
- værktøjer
- top
- toronto
- mod
- overgang
- typer
- Uk
- Britiske regering
- forstå
- Universal
- universitet
- University of Cambridge
- University of Oxford
- us
- brug
- forskellige
- Ventures
- Specifikation
- Wave
- måder
- Rigdom
- Vest
- Hvad
- Hvad er
- WHO
- bredere
- udbredt
- inden for
- arbejdede
- arbejder
- world
- skrivning
- år