Rääkige meile Quantopticonist ja probleemidest, mida loodate kvantkogukonna jaoks lahendada.
Mirella Koleva, tegevjuht: Kvantfüüsikute, materjaliteadlaste ja inseneridena töötame koos, et ehitada nn kvant 2.0 seadmeid, mis kasutavad superpositsiooni ja takerdumise omadusi. Kuid enne nende paremat kujundamist peame mõistma nendes seadmetes toimuvaid põhilisi füüsilisi protsesse, nii et Quantopticonis töötame välja simulatsioonitarkvara, mis ennustab täpselt valguse ja aine vastastikmõju kvantvaldkonnas. Meie tarkvara on mõeldud platvormiks tahkis-kvantfotooniliste komponentide, võrkude ja seadmete kavandamiseks ja optimeerimiseks.
Kuidas tekkis idee ettevõte asutada?
Gaby Slavcheva, juhtivteadur: Olles aastaid töötanud kvant- ja mittelineaarse pooljuhtoptika alal, olin teadlik laserite modelleerimise ja simuleerimise meetoditest. Laserid on aga klassikalised seadmed nende kiiratava kiirguse statistika poolest ja viimastel aastatel oleme näinud suuri edusamme Richard Feynmani kvantarvutusparadigma füüsilisel realiseerimisel, mis põhineb hapratel kvantomadustel, nagu kvantkoherents, superpositsioon ja takerdumine. Ülemaailmsed teadusuuringud on nüüd keskendunud nende järgmise põlvkonna tehnoloogiate ja lõpuks universaalse kvantarvuti arendamisele.
Fotoonilisel kvantarvutusmeetodil on teiste kvantarvutusarhitektuuridega võrreldes suured eelised skaleeritavuse ja kiiruse osas. Kuid nende quantum 2.0-tüüpi efektide teooria ja modelleerimine on lapsekingades ning fotoonilistel platvormidel põhinevate seadmete jõudluse ennustamiseks on vaja täiustatud arvutustööriistu. Nii otsustasime Mirellaga asutada Quantopticoni, et tegeleda selle kasvava vajadusega ja selliste modelleerimisvahendite puudumisega eelkõige kvantfotoonika jaoks. Meie eesmärk on kiirendada murranguliste quantum 2.0 seadmete tulekut ja hõlbustada nende laialdast kasutuselevõttu.
Mis oli katalüsaator, mis pani teid ütlema: "Õige, me asutame koos ettevõtte?"
MK: Ma arvan, et viimase viie aasta jooksul on kvanttehnoloogiate valmisolek loomulikul teel kasvanud. Kui me 2017. aastal ettevõtet asutasime, ootasime seda edusamme ja mõtlesime: "See on hetk, mil meil on tõesti vaja hüpata ja kaasa lüüa, et sellel lainel sõita." Nii et valisime õige hetke.
Meil on väga ambitsioonikad plaanid oma tarkvarakomplekti arendamiseks, et saaksime kvanttehnoloogia tööstuse erinevates alamsektorites tõesti midagi muuta.
Üks osa lainel sõitmisest on loomulikult rahastuse saamine. Kuidas sa seda tegid?
MK: Päris esimestel päevadel taotlesime rahastamist Ühendkuningriigi innovatsiooniagentuurilt Innovate UK, mis annab toetusi meiesugustele uuenduslikele ettevõtetele. Tegime koostööd maailma juhtivate Oxfordi ülikooli kvantoptoelektroonika eksperimentaatoritega ja Cambridge'i ülikooli galliumnitriidi ekspertidega ning kirjutasime koos projektiettepaneku. Idee oli kasutada meie tarkvara katsealusena galliumnitriidi mikrosamba õõnsustesse põimitud indiumgalliumnitriidi kvantpunkte. Innovate UK-lt saadud rahastus aitas meil välja töötada ka meie tarkvara graafilise kasutajaliidese ja kiirendada selle aluseks olevat koodi.
Meie jaoks oli suurim rahastamistakistus – tegelikult kõige raskem takistus, mille oleme pidanud ületama – püüdes saada jätkuraha pärast projekti Innovate UK lõppemist. Meil oli COVID-pandeemia kriisi ajal rahastamise puudujääk ja see oli tõesti raske aeg. Peaaegu kolm aastat pöördusime korduvalt Innovate UK ja teiste Ühendkuningriigi valitsusasutuste rahastamisasutuste poole, nii et kulutasime suurema osa ajast toetustaotluste kirjutamisele, mitte ettevõtte arendamisele. Kuid neid toetusettepanekuid ei valitud lõpuks rahastamiseks. See oli tõeline madalpunkt. Saime nii heidutatud, et hakkasime välismaalt rahastust otsima.
Pärast mõningaid ohverdusi, teravust ja sihikindlust tuli Euroopa Kosmoseagentuur meile appi, tellides meilt esimese Euroopa kvantkrüpteerimissatelliidi komponendid. Umbes samal ajal võitsime märkimisväärse summa raha USA-s Chicago ülikoolis asuvast idufirmade kiirendiprogrammist Duality, mis keskendub kvanttehnoloogiate juurtega ettevõtmistele. Olime ainus väljaspool USA ettevõtet, kes programmi vastu võeti ja Chicagosse kolimine oli osa nõuetest, nii et jään USA-sse vähemalt 2022. aasta augustini. Lõpuks saime jaanuaris veel väikese summa. SPIE nende Startup Challenge konkursil Photonics Westis. Natuke irooniline ja veidi kurb, et saame nii palju tunnustust mujalt maailmast, aga mitte oma kodumaalt. Loodame, et see muutub.
Kuidas on duaalsus teid aidanud?
MK: See on pakkunud hulgaliselt tuge, juhendamist ja kursusi, samuti võimalusi end kõrgetasemelistel üritustel ja tippkohtumistel esitleda. On olnud uskumatult rahuldust pakkuv olla osa nii Duality kui ka teisest idufirmade kiirendiprogrammist, milles osaleme ja mis asub Kanadas Toronto ülikoolis ja mille nimi on Creative Destruction Lab. Kahel programmil on täiesti erinevad viisid ettevõtmiste toetamiseks ja need täiendavad üksteist hästi. Meil on väga vedanud, et oleme mõlemas korraga.
Mida näete kvanttehnoloogia valdkonna kui terviku peamiste väljakutsetena?
GS: Peamine tehniline väljakutse on kahtlemata universaalse kvantarvuti füüsiline realiseerimine. Kasulik fotooniline kvantarvuti, mis suudab näidata kvanteelist klassikalise arvutuse ees, vajab vähemalt miljonit omavahel ühendatud kubitti, et tagada kvantvigade parandamiseks üldkulud. Sellised suuremahulised arhitektuurid nõuavad ülikiireid toiminguid ja omavahelisi ühendusi, seega on tööstuse nõudlus kiirete ja suure täpsusega kvantkomponentide, näiteks kvantvalgusallikate, arendamiseks.
Sellise kiire, skaleeritava arhitektuuri väljatöötamine, mis on vajalik suure hulga kubitide põimumise tagamiseks minimaalse dekoherentsuse ja optimeeritud veaparandusega, on tohutu ülesanne, mida praegu rünnatakse mitme nurga alt ja erinevatel arvutusplatvormidel. Usume, et luues kvantnähtuste usaldusväärseid füüsilisi mudeleid ja kiibile integreeritud kvantfoonika jaoks arvutipõhiseid disainitööriistu, saame aidata välja töötada selliseid kõrge jõudlusega üksikuid komponente. Need komponendid tuleb siis kokku põimida ja ka siin saab abiks olla arvutuslik modelleerimine, sarnaselt sellele, kuidas tänapäeval elektroonikaskeemide projekteerimisel kasutatakse enesestmõistetavalt elektroonilise disaini automatiseerimise tööriistu.
MK: Äripoolest on valdkonna peamiseks väljakutseks see, et kvanttööstus on alles kujunemas ning pole selge, kuidas see tulevikus kasvab ja kuidas areneb. Isegi suurimad eksperdid pole kindlad, mis edasi saab. Seega on minusugusel uuel ettevõtjal, kellel pole selles vallas palju kogemusi, väga keeruline planeerida ja eelkõige teha pikaajalisi plaane selle kohta, kuidas meie ettevõte järgmise paari aasta jooksul areneb. Oleme teadlikud, et peame olema väga väledad, et kiiresti reageerida ja võimalustest kinni haarata, kui need tekivad, ning uute asjade otsimiseks.
Mille kallal te praegu töötate ja mida kavatsete järgmise paari kuu jooksul teha?
GS: Praegu töötame optilistesse õõnsustesse manustatud pooljuhtide kvantpunktipõhiste üksikute footoniallikate kavandamise, modelleerimise ja optimeerimisega. Meie eesmärk on kasutada õõnsuse kvantelektrodünaamikat ja koherentseid nähtusi kvaliteetsete ühefootoniliste allikate tootmiseks. Samuti loodame kirjeldada laiemat hulka kvantsüsteeme, nagu räni keerlemine, 2D-materjalide defektid või fotoonilistesse struktuuridesse põimitud nanoteemantide lämmastiku vakantsuskeskused. Oleme huvitatud lainejuhi geomeetriatest koos sidurite, plaatide, rootorite, Mach-Zehnderi interferomeetrite ja erinevat tüüpi optiliste õõnsustega, nagu fotoonkristallid, mikroresonaatorid ja muud.
Kuid meie pikaajalised plaanid on tegeleda kvantarvuti realiseerimiseks vajalike mitme fotoniga takerdunud olekute tekitamise probleemiga. Soovime optimeerida neid mitme fotoniga takerdunud allikaid nii geomeetria kui ka kvantsüsteemi omaduste seisukohast.
Kubitite tegemiseks on palju erinevaid viise ja te mainisite paljusid neist just praegu. Arvan, et qubit-neutraalsus peab olema pigem kvanttarkvaraettevõtte kui riistvaraettevõtte eelistest.
GS: Jah, aga me keskendume fotoonilise kvantarvutusplatvormile, sest usume kindlalt, et kvantarvutuse tulevik peitub integreeritud kvantfotoonikas kiibil. See on viis, kuidas saame toota skaleeritavaid arhitektuure; see on loomulik viis ja see on juba elektroonikas töötanud, seega peame sellega arvestama. Suure tõenäosusega saavutame suuremahulise integratsiooni küpsete pooljuhttehnoloogiate abil.
MK: Meie tarkvara on rakendatav ka neutraalsete aatomite jaoks, nii et sellised ettevõtted nagu ColdQuanta, mis ehitavad neutraalsetest aatomitest kvantarvuteid, pakuvad meile samuti huvi ning meil on väga ambitsioonikad plaanid oma tarkvarakomplekti väljatöötamiseks, et saaksime tõeliselt muuta erinevaid kvanttehnoloogia tööstuse allsektorid. Kuid see on meie tegevuskavast kaugemal ja Gabyl on õigus, et keskendume kubittide füüsilise rakendamise fotoonilisele modaalsusele, kuna seda pole seni hästi käsitletud. Püüame seda parandada ja tagada, et suudame neid süsteeme tõesti korralikult arendada ja rahuldada oma klientide vajadusi sobival viisil, et nad oleksid meilt pakutava teenusega rahul.
Mirella Koleva on tegevjuht ja Gaby Slavcheva on Quantopticoni juhtivteadur.
Postitus Lainel sõitmine kvantfotoonikas ilmus esmalt Füüsika maailm.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- MEIST
- kiirendama
- kiirendi
- konto
- Saavutada
- aadress
- Vastuvõtmine
- edasijõudnud
- ADEelis
- eelised
- agentuur
- väle
- Eesmärk
- juba
- edasipüüdlik
- summa
- kohaldatav
- rakendatud
- asjakohane
- arhitektuur
- PIIRKOND
- ümber
- AUGUST
- auto
- Automaatika
- anda
- sest
- enne
- on
- suurim
- Natuke
- ehitama
- Ehitus
- äri
- ettevõtted
- Cambridge
- Kanada
- Katalüsaator
- väljakutse
- väljakutseid
- raske
- muutma
- chicago
- juht
- tegevjuht
- kiip
- valitud
- kaasasutajad
- kood
- kogukond
- Ettevõtted
- ettevõte
- võrreldes
- konkurents
- Täiendus
- täiesti
- komponendid
- arvutamine
- arvuti
- arvutid
- arvutustehnika
- riik
- Covidien
- loomine
- Loominguline
- kriis
- Praegu
- otsustatud
- Nõudlus
- näitama
- kirjeldama
- Disain
- projekteerimine
- määramine
- arendama
- arenev
- seadmed
- DID
- erinevus
- erinev
- raske
- Ei tee
- ajal
- iga
- Varajane
- mõju
- jõupingutusi
- Elektrooniline
- Elektroonika
- varjatud
- smirgel
- krüpteerimist
- Inseneride
- Ettevõtja
- eriti
- Euroopa
- sündmused
- täidesaatev
- kogemus
- ekspertide
- Ekspluateeri
- KIIRE
- Lõpuks
- esimene
- keskendunud
- keskendub
- keskendumine
- avastatud
- Alates
- täis
- põhiline
- rahastamise
- edasi
- tulevik
- lõhe
- teeniva
- saamine
- Globaalne
- läheb
- Valitsus
- toetusi
- suur
- murranguline
- Kasvama
- Kasvavad
- juhtuda
- õnnelik
- riistvara
- kõrgus
- aitama
- aitas
- siin
- kvaliteetne
- kõrgelt
- hoidma
- Avaleht
- lootus
- lootes
- Kuidas
- aga
- HTTPS
- idee
- pilt
- täitmine
- uskumatult
- eraldi
- tööstus
- Innovatsioon
- uuenduslik
- integreeritud
- integratsioon
- huvi
- huvitatud
- Interface
- Intervjuu
- seotud
- IT
- Jaanuar
- hüppama
- labor
- suur
- laserid
- valgus
- Tõenäoliselt
- pikaajaline
- otsin
- tehtud
- tegema
- Tegemine
- viis
- materjalid
- küsimus
- küps
- mainitud
- meetodid
- miljon
- miinimum
- mudelid
- raha
- kuu
- rohkem
- kõige
- Natural
- vajadustele
- võrgustikud
- järgmine
- järgmise põlvkonna
- number
- saadud
- Ohvitser
- Internetis
- Operations
- Võimalused
- optimeerimine
- optimeerima
- optimeeritud
- optimeerimine
- Muu
- Oxford
- pandeemia
- paradigma
- osa
- eriline
- jõudlus
- esitades
- füüsiline
- plaanid
- inimesele
- Platvormid
- Punkt
- Vaatepunkt
- ennustada
- Probleem
- probleeme
- Protsessid
- tootma
- õppekava
- programmid
- projekt
- omadused
- ettepanek
- anda
- tingimusel
- annab
- Kvant
- kvantarvutus
- kiiresti
- valik
- Valmisolek
- realm
- hiljuti
- usaldusväärne
- kauge
- nõudma
- Nõuded
- teadustöö
- REST
- tegevuskava
- sama
- satelliit
- Skaalautuvus
- skaalautuvia
- teadlased
- pooljuht
- teenus
- mitu
- presentatsioon
- märkimisväärne
- Räni
- sarnane
- simuleerimine
- ühekordne
- väike
- So
- tarkvara
- LAHENDAGE
- mõned
- Ruum
- kiirus
- algus
- Asutamine
- alustatud
- käivitamisel
- Ühendriigid
- statistika
- Veel
- toetama
- Toetamine
- süsteem
- süsteemid
- Tehniline
- Tehnoloogiad
- Tehnoloogia
- tingimused
- test
- .
- maailm
- asjad
- kolm
- aeg
- kokku
- töövahendid
- ülemine
- Toronto
- suunas
- üleminek
- liigid
- Uk
- Ühendkuningriigi valitsus
- mõistma
- Universaalne
- Ülikool
- Cambridge'i ülikool
- University of Oxford
- us
- kasutama
- eri
- Ventures
- vaade
- Wave
- kuidas
- Jõukus
- Läände
- M
- Mis on
- WHO
- laiem
- laialt levinud
- jooksul
- töötas
- töö
- maailm
- kirjutamine
- aastat