درباره Quantopticon و مشکلاتی که امیدوارید برای جامعه کوانتومی حل کنید به ما بگویید.
میرلا کولوا، مدیر اجرایی: به عنوان فیزیکدانان کوانتومی، دانشمندان مواد و مهندسان، ما با هم کار می کنیم تا دستگاه هایی به اصطلاح «کوانتوم 2.0» بسازیم که از خواص برهم نهی و درهم تنیدگی بهره برداری می کنند. اما قبل از اینکه بتوانیم آنها را بهتر طراحی کنیم، باید فرآیندهای فیزیکی اساسی را که در داخل این دستگاهها اتفاق میافتد، درک کنیم، بنابراین در Quantopticon در حال توسعه نرمافزار شبیهسازی هستیم که تعاملات نور-ماده را در قلمرو کوانتومی به دقت پیشبینی میکند. نرم افزار ما به عنوان یک پلتفرم برای طراحی و بهینه سازی اجزای فوتونیک کوانتومی حالت جامد، شبکه ها و دستگاه ها در نظر گرفته شده است.
ایده راه اندازی شرکت چگونه به ذهن شما خطور کرد؟
گابی اسلاوچوا، مدیر ارشد علمی: با سالها کار در اپتیک نیمه هادی کوانتومی و غیرخطی، از روش های مدل سازی و شبیه سازی لیزر آگاه بودم. با این حال، لیزرها از نظر آمار تشعشعاتی که ساطع میکنند، دستگاههای کلاسیکی هستند و در سالهای اخیر ما شاهد پیشرفتهای زیادی در جهت تحقق فیزیکی پارادایم محاسبات کوانتومی ریچارد فاینمن بر اساس ویژگیهای کوانتومی شکننده مانند انسجام کوانتومی، برهم نهی و درهم تنیدگی بودهایم. تلاشهای تحقیقاتی جهانی اکنون بر توسعه این فناوریهای نسل بعدی و در نهایت، یک کامپیوتر کوانتومی جهانی متمرکز شده است.
روش محاسبات کوانتومی فوتونیک از نظر مقیاسپذیری و سرعت در مقایسه با سایر معماریهای محاسباتی کوانتومی مزایای زیادی دارد. اما تئوری و مدلسازی این جلوههای کوانتومی 2.0 در مراحل ابتدایی است و ابزارهای محاسباتی پیشرفتهای برای پیشبینی عملکرد دستگاههای مبتنی بر پلتفرمهای فوتونیک مورد نیاز است. بنابراین من و میرلا تصمیم گرفتیم Quantopticon را برای رفع این نیاز فزاینده و فقدان چنین ابزارهای مدلسازی مخصوصاً برای فوتونیک کوانتومی تأسیس کنیم. هدف ما تسریع ظهور دستگاه های پیشگامانه کوانتومی 2.0 و تسهیل پذیرش گسترده آنهاست.
کاتالیزوری که شما را وادار کرد بگویید: "درسته، ما با هم یک شرکت راه اندازی می کنیم؟"
MK: من فکر میکنم در پنج سال گذشته آمادگی فنآوریهای کوانتومی بهطور طبیعی ایجاد شده است. زمانی که شرکت را در سال 2017 راهاندازی کردیم، این پیشرفت را پیشبینی میکردیم و فکر میکردیم: «این لحظهای است که ما واقعاً نیاز داریم که وارد این موج شویم و درگیر شویم.» بنابراین ما لحظه مناسب را انتخاب کردیم.
ما برنامه های بسیار بلندپروازانه ای برای توسعه مجموعه نرم افزاری خود داریم تا بتوانیم واقعاً تغییری در زیربخش های مختلف صنعت فناوری کوانتومی ایجاد کنیم.
بخشی از موج سواری، البته، گرفتن بودجه است. چطور این کار را کردی؟
MK: در همان روزهای اولیه، ما برای کمک مالی از Innovate UK، آژانس نوآوری بریتانیا، درخواست کمک مالی برای مشاغل نوآورانه مانند ما ارائه دادیم. ما با تجربیات پیشرو جهان در زمینه اپتوالکترونیک کوانتومی در دانشگاه آکسفورد و کارشناسان نیترید گالیم در دانشگاه کمبریج همکاری کردیم و با هم یک پروژه پیشنهادی نوشتیم. ایده این بود که از نقاط کوانتومی نیترید گالیوم ایندیوم که در حفره های ریزپایلار نیترید گالیوم تعبیه شده بود به عنوان بستر آزمایشی برای نرم افزارمان استفاده کنیم. بودجه ای که از Innovate UK به دست آوردیم همچنین به ما کمک کرد تا یک رابط کاربری گرافیکی برای نرم افزار خود ایجاد کنیم و کدهای اساسی را تسریع کنیم.
بزرگترین مانع تامین مالی برای ما - در واقع، سخت ترین مانعی که باید بر آن غلبه کرده بودیم - تلاش برای به دست آوردن بودجه بعدی پس از اتمام پروژه Innovate UK بود. ما در طول بحران همهگیری کووید با کمبود بودجه مواجه بودیم و آن زمان واقعاً سخت بود. برای نزدیک به سه سال، ما مکرراً به Innovate UK و دیگر آژانسهای مالی دولت بریتانیا درخواست دادیم، تا جایی که بیشتر وقت خود را صرف نوشتن پیشنهادات کمک مالی به جای توسعه شرکت کردیم. اما این پیشنهادات کمک مالی در نهایت برای تامین مالی انتخاب نشدند. این یک نقطه پایین واقعی بود. آنقدر دلسرد شدیم که شروع کردیم به دنبال تامین مالی از خارج.
پس از چند فداکاری، سختی و عزم محض، آژانس فضایی اروپا با سفارش به ما برای طراحی اجزای اولین ماهواره رمزگذاری کوانتومی اروپایی به کمک ما آمد. تقریباً در همان زمان، ما مقدار قابل توجهی پول از Duality، یک برنامه شتاب دهنده استارت آپ مستقر در دانشگاه شیکاگو در ایالات متحده که بر سرمایه گذاری هایی که ریشه در فناوری های کوانتومی دارند، به دست آوردیم. ما تنها شرکت غیرآمریکایی بودیم که در این برنامه پذیرفته شدیم و نقل مکان به شیکاگو بخشی از الزامات بود، بنابراین من حداقل تا آگوست 2022 در ایالات متحده خواهم ماند. در نهایت، در ژانویه مبلغ ناچیزی به ما تعلق گرفت. SPIE در مسابقه استارتاپ چالش خود در Photonics West. این کمی طعنه آمیز و کمی غم انگیز است که ما از بقیه جهان به رسمیت شناخته می شویم، اما از کشور خودمان نه. امیدواریم این تغییر کند.
Duality چگونه به شما کمک کرده است؟
MK: بسیاری از پشتیبانی ها، راهنمایی ها و دوره های آموزشی و همچنین فرصت هایی برای نمایش خودمان در رویدادها و اجلاس های برجسته فراهم کرده است. اینکه بخشی از Duality و دیگر برنامه شتاب دهنده استارت آپی که در آن هستیم، که در دانشگاه تورنتو، کانادا مستقر است، و Creative Destruction Lab نامیده می شود، بسیار لذت بخش است. این دو برنامه روش های کاملاً متفاوتی برای حمایت از سرمایه گذاری ها دارند و به خوبی یکدیگر را تکمیل می کنند. ما بسیار خوش شانس هستیم که همزمان در هر دو هستیم.
چالش های اصلی حوزه فناوری کوانتومی را در کل چه می بینید؟
GS: چالش فنی اصلی بدون شک تحقق فیزیکی یک کامپیوتر کوانتومی جهانی است. یک کامپیوتر کوانتومی فوتونیک مفید که میتواند مزیت کوانتومی را نسبت به محاسبات کلاسیک نشان دهد، حداقل به یک میلیون کیوبیت متصل به هم نیاز دارد تا سرباری برای تصحیح خطای کوانتومی فراهم کند. چنین معماریهایی در مقیاس بزرگ نیاز به عملیات فوق سریع و اتصالات متقابل دارند، از این رو صنعت تقاضا برای توسعه اجزای کوانتومی با سرعت بالا و وفاداری بالا مانند منابع نور کوانتومی دارد.
توسعه نوع معماری سریع و مقیاس پذیر مورد نیاز برای اطمینان از درهم تنیدگی تعداد زیادی کیوبیت با حداقل ناهماهنگی و بهینه سازی تصحیح خطا، کار بزرگی است که در حال حاضر از زوایای مختلف و در پلتفرم های محاسباتی مختلف مورد حمله قرار گرفته است. ما معتقدیم که با ایجاد مدلهای فیزیکی قابلاعتماد از پدیدههای کوانتومی و ابزارهای طراحی رایانهای برای آوازی کوانتومی یکپارچه بر روی یک تراشه، میتوانیم به توسعه چنین مؤلفههای فردی با کارایی بالا کمک کنیم. سپس این اجزا باید در هم تنیده شوند و مدلسازی محاسباتی نیز میتواند در اینجا کمک کند، مشابه روشی که امروزه از ابزارهای اتوماسیون طراحی الکترونیکی به عنوان یک امر طبیعی در طراحی مدارهای الکترونیکی استفاده میشود.
MK: در بخش تجاری، چالش اصلی در این زمینه این است که صنعت کوانتومی هنوز در حال ظهور است و مشخص نیست که چگونه در آینده رشد خواهد کرد و چگونه توسعه خواهد یافت. حتی بزرگترین کارشناسان هم مطمئن نیستند که در آینده چه اتفاقی قرار است بیفتد. بنابراین، برای یک کارآفرین جدید مانند من که تجربه زیادی در این زمینه ندارد، برنامه ریزی و به ویژه برنامه ریزی بلندمدت در مورد چگونگی توسعه شرکت ما در چند سال آینده بسیار چالش برانگیز است. ما می دانیم که باید بسیار چابک باشیم تا بتوانیم به سرعت واکنش نشان دهیم و فرصت ها را در زمان به وجود آمدن در دست بگیریم و مراقب چیزهای جدید باشیم.
در حال حاضر روی چه چیزی کار می کنید و در چند ماه آینده چه برنامه ای دارید؟
GS: در حال حاضر ما در حال کار بر روی طراحی، مدلسازی و بهینهسازی منابع تک فوتونی مبتنی بر نقطه کوانتومی نیمه هادی هستیم که در حفرههای نوری جاسازی شدهاند. ما قصد داریم از الکترودینامیک کوانتومی حفره و پدیده های منسجم برای تولید منابع تک فوتونی با کیفیت بالا بهره برداری کنیم. ما همچنین امیدواریم که بتوانیم طیف وسیع تری از سیستم های کوانتومی، مانند چرخش در سیلیکون، نقص در مواد دو بعدی، یا مراکز خالی نیتروژن در نانوالماس های تعبیه شده در ساختارهای فوتونیک را توصیف کنیم. ما به هندسههای موجبر با جفتکنندهها، صفحات، روتورها، تداخلسنجهای ماخ زندر و انواع مختلف حفرههای نوری مانند کریستالهای فوتونی، میکرو تشدیدگرها و غیره علاقهمندیم.
اما برنامههای بلندمدت ما مقابله با مشکل تولید حالتهای درهمتنیده چند فوتونی است که برای تحقق یک کامپیوتر کوانتومی مورد نیاز است. ما می خواهیم این منابع درهم تنیده چند فوتونی را از نقطه نظر هندسه و ویژگی های سیستم کوانتومی بهینه کنیم.
راههای مختلفی برای ساخت کیوبیتها وجود دارد و شما همین الان به بسیاری از آنها اشاره کردید. من حدس میزنم که کیوبیت خنثی بودن باید یکی از مزایای شرکت نرمافزار کوانتومی بودن باشد تا یک شرکت سختافزاری.
GS: بله، اما ما روی پلت فرم محاسبات کوانتومی فوتونیک تمرکز می کنیم زیرا قویاً معتقدیم که آینده محاسبات کوانتومی در فوتونیک کوانتومی یکپارچه روی یک تراشه نهفته است. این راهی است که ما می توانیم معماری های مقیاس پذیر تولید کنیم. این یک راه طبیعی است و قبلاً در الکترونیک کار کرده است، بنابراین ما باید آن را در نظر بگیریم. ما به احتمال زیاد با استفاده از فناوریهای نیمهرسانا و بالغ به یکپارچگی در مقیاس بزرگ دست یابیم.
MK: نرمافزار ما برای اتمهای خنثی نیز قابل استفاده است، بنابراین شرکتهایی مانند ColdQuanta که کامپیوترهای کوانتومی را از اتمهای خنثی میسازند نیز مورد توجه ما هستند و ما برنامههای بسیار بلندپروازانهای برای توسعه مجموعه نرمافزاری خود داریم تا بتوانیم واقعاً تفاوتی در انواع مختلف ایجاد کنیم. زیر بخش های صنعت فناوری کوانتومی اما این بیشتر در امتداد نقشه راه ما است، و حق گبی است که ما بر روی روش فوتونیک برای اجرای فیزیکی کیوبیت ها تمرکز می کنیم، زیرا تا کنون به خوبی به آن پرداخته نشده است. ما سعی می کنیم آن را اصلاح کنیم و مطمئن شویم که واقعاً می توانیم آن سیستم ها را به درستی توسعه دهیم و نیازهای مشتریان خود را به شیوه ای مناسب برطرف کنیم تا آنها از خدماتی که از ما دریافت می کنند راضی باشند.
میرلا کولووا مدیر اجرایی است و گابی اسلاوچوا مدیر ارشد علمی Quantopticon است.
پست سوار شدن بر موج در فوتونیک کوانتومی به نظر می رسد برای اولین بار در دنیای فیزیک.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- درباره ما
- شتاب دادن
- شتاب دهنده
- حساب
- رسیدن
- نشانی
- اتخاذ
- پیشرفته
- مزیت - فایده - سود - منفعت
- مزایای
- نمایندگی
- فرز
- هدف
- قبلا
- جاه طلب
- مقدار
- مربوط
- اعمال می شود
- مناسب
- معماری
- محدوده
- دور و بر
- اوت
- خودکار
- اتوماسیون
- اهدا
- زیرا
- قبل از
- بودن
- بزرگترین
- بیت
- ساختن
- بنا
- کسب و کار
- کسب و کار
- کمبریج
- Canada
- کاتالیست
- به چالش
- چالش ها
- به چالش کشیدن
- تغییر دادن
- شیکاگو
- رئیس
- مدیر اجرایی
- تراشه
- برگزیده
- بنیانگذاران
- رمز
- انجمن
- شرکت
- شرکت
- مقایسه
- رقابت
- متمم
- به طور کامل
- اجزاء
- محاسبه
- کامپیوتر
- کامپیوتر
- محاسبه
- کشور
- کاوید
- ایجاد
- خالق
- بحران
- در حال حاضر
- مصمم
- تقاضا
- نشان دادن
- توصیف
- طرح
- طراحی
- تعیین
- توسعه
- در حال توسعه
- دستگاه ها
- DID
- تفاوت
- مختلف
- مشکل
- نمی کند
- در طی
- هر
- در اوایل
- اثرات
- تلاش
- الکترونیکی
- الکترونیک
- جاسازی شده
- سنگ سنباده
- رمزگذاری
- مورد تأیید
- موسس شرکت
- به خصوص
- اروپایی
- حوادث
- اجرایی
- تجربه
- کارشناسان
- بهره برداری
- FAST
- سرانجام
- نام خانوادگی
- متمرکز شده است
- تمرکز
- تمرکز
- یافت
- از جانب
- کامل
- اساسی
- بودجه
- بیشتر
- آینده
- شکاف
- مولد
- گرفتن
- جهانی
- رفتن
- دولت
- کمک های مالی
- بزرگ
- پیشگامانه
- شدن
- در حال رشد
- رخ دادن
- خوشحال
- سخت افزار
- ارتفاع
- کمک
- کمک کرد
- اینجا کلیک نمایید
- با کیفیت بالا
- خیلی
- نگه داشتن
- صفحه اصلی
- امید
- امید
- چگونه
- اما
- HTTPS
- اندیشه
- تصویر
- پیاده سازی
- بطور باور نکردنی
- فرد
- صنعت
- ابداع
- ابتکاری
- یکپارچه
- ادغام
- علاقه
- علاقه مند
- رابط
- مصاحبه
- گرفتار
- IT
- ژانویه
- پرش
- آزمایشگاه
- بزرگ
- لیزر
- سبک
- احتمالا
- دراز مدت
- به دنبال
- ساخته
- ساخت
- ساخت
- روش
- مصالح
- ماده
- بالغ
- ذکر شده
- روش
- میلیون
- حد اقل
- مدل
- پول
- ماه
- بیش
- اکثر
- طبیعی
- نیازهای
- شبکه
- بعد
- نسل بعدی
- عدد
- به دست آمده
- افسر
- آنلاین
- عملیات
- فرصت ها
- بهینه سازی
- بهینه سازی
- بهینه
- بهینه سازی
- دیگر
- اکسفورد
- بیماری همه گیر
- نمونه
- بخش
- ویژه
- کارایی
- انجام
- فیزیکی
- برنامه
- سکو
- سیستم عامل
- نقطه
- نقطه مشاهده
- پیش بینی
- مشکل
- مشکلات
- فرآیندهای
- تولید کردن
- برنامه
- برنامه ها
- پروژه
- املاک
- طرح پیشنهادی
- ارائه
- ارائه
- فراهم می کند
- کوانتومی
- محاسبات کوانتومی
- به سرعت
- محدوده
- آمادگی
- قلمرو
- اخیر
- قابل اعتماد
- دور
- نیاز
- مورد نیاز
- تحقیق
- REST
- نقشه راه
- همان
- ماهواره ای
- مقیاس پذیری
- مقیاس پذیر
- دانشمندان
- نیمه هادی
- سرویس
- چند
- نمایشگاه
- قابل توجه
- سیلیکون
- مشابه
- شبیه سازی
- تنها
- کوچک
- So
- نرم افزار
- حل
- برخی از
- فضا
- سرعت
- شروع
- شروع
- آغاز شده
- شروع
- ایالات
- ارقام
- هنوز
- پشتیبانی
- حمایت از
- سیستم
- سیستم های
- فنی
- فن آوری
- پیشرفته
- قوانین و مقررات
- آزمون
- La
- جهان
- اشیاء
- سه
- زمان
- با هم
- ابزار
- بالا
- تورنتو
- طرف
- انتقال
- انواع
- Uk
- دولت انگلستان
- فهمیدن
- جهانی
- دانشگاه
- دانشگاه کمبریج
- دانشگاه آکسفورد
- us
- استفاده کنید
- مختلف
- سرمایه گذاری
- چشم انداز
- موج
- راه
- ثروت
- غرب
- چی
- چه شده است
- WHO
- گسترده تر
- بطور گسترده
- در داخل
- مشغول به کار
- کارگر
- جهان
- نوشته
- سال