Kerro meille Quantopticonista ja ongelmista, joita toivot ratkaisevan kvanttiyhteisölle.
Mirella Koleva, toimitusjohtaja: Kvanttifyysikoina, materiaalitieteilijöinä ja insinööreinä työskentelemme yhdessä rakentaaksemme niin kutsuttuja "kvantti 2.0" -laitteita, jotka hyödyntävät superpositiota ja kietoutumista. Mutta meidän on ymmärrettävä näissä laitteissa tapahtuvat perusfysikaaliset prosessit ennen kuin voimme suunnitella niitä paremmin, joten Quantopticonissa kehitämme simulaatioohjelmistoa, joka ennustaa tarkasti valon ja aineen vuorovaikutuksen kvanttimaailmassa. Ohjelmistomme on tarkoitettu alustaksi solid-state kvanttifotonisten komponenttien, verkkojen ja laitteiden suunnittelulle ja optimoinnille.
Miten sait idean perustaa yritys?
Gaby Slavcheva, johtava tieteellinen johtaja: Olen työskennellyt vuosia kvantti- ja epälineaarisen puolijohdeoptiikan parissa, ja olin tietoinen laserien mallintamisen ja simuloinnin menetelmistä. Laserit ovat kuitenkin klassisia laitteita lähettämänsä säteilyn tilastojen suhteen, ja viime vuosina olemme todistaneet suurta edistystä kohti Richard Feynmanin kvanttilaskentaparadigman fyysistä toteutusta, joka perustuu hauraisiin kvanttiominaisuuksiin, kuten kvanttikoherenssiin, superpositioon ja sotkeutumiseen. Maailmanlaajuiset tutkimustyöt keskittyvät nyt näiden seuraavan sukupolven teknologioiden ja viime kädessä universaalin kvanttitietokoneen kehittämiseen.
Fotonisella kvanttilaskennalla on suuria etuja skaalautuvuuden ja nopeuden suhteen verrattuna muihin kvanttilaskenta-arkkitehtuureihin. Mutta näiden kvantti 2.0 -tyyppisten vaikutusten teoria ja mallintaminen ovat lapsenkengissään, ja tarvitaan kehittyneitä laskennallisia työkaluja fotonisiin alustoihin perustuvien laitteiden suorituskyvyn ennustamiseen. Joten Mirella ja minä päätimme perustaa Quantopticonin vastataksemme tähän kasvavaan tarpeeseen ja tällaisten mallinnustyökalujen puutteeseen erityisesti kvanttifotoniikassa. Pyrimme nopeuttamaan uraauurtavien quantum 2.0 -laitteiden tuloa ja helpottamaan niiden laajaa käyttöönottoa.
Mikä oli se katalysaattori, joka sai sinut sanomaan: "Oikein, aiomme perustaa yrityksen yhdessä?"
MK: Luulen, että kvanttiteknologian valmiudet ovat kehittyneet luonnollisesti viimeisen viiden vuoden aikana. Kun perustimme yrityksen vuonna 2017, odotimme tätä kehitystä ja ajattelimme: "Tämä on hetki, jolloin meidän täytyy todella hypätä mukaan ja osallistua ratsastaaksemme tällä aallolla." Joten valitsimme oikean hetken.
Meillä on erittäin kunnianhimoisia suunnitelmia kehittää ohjelmistopakettiamme, jotta voimme todella vaikuttaa kvanttiteknologiateollisuuden eri osa-alueilla
Osa aallon ajamisesta on tietysti rahoituksen saaminen. Miten teit tuon?
MK: Haimme alkuaikoina rahoitusta Ison-Britannian innovaatiotoimistolta Innovate UK, joka jakaa apurahoja meidän kaltaisillemme innovatiivisille yrityksille. Teimme yhteistyötä maailman johtavien kvanttioptoelektroniikan kokeilijoiden kanssa Oxfordin yliopistossa ja galliumnitridin asiantuntijoiden kanssa Cambridgen yliopistossa ja teimme yhdessä projektiehdotuksen. Ajatuksena oli käyttää galliumnitridin mikropilarin onteloihin upotettuja indiumgalliumnitridin kvanttipisteitä ohjelmistomme testialustana. Innovate UK:lta saamamme rahoitus auttoi meitä myös kehittämään graafisen käyttöliittymän ohjelmistoomme ja nopeuttamaan taustalla olevaa koodia.
Suurin rahoituksen este meille – itse asiassa vaikein este, jonka olemme joutuneet voittamaan – oli yrittää saada jatkorahoitusta Innovate UK -projektin päättymisen jälkeen. Meillä oli rahoitusvaje COVID-pandemiakriisin aikana, ja se oli todella vaikeaa aikaa. Lähes kolmen vuoden ajan haimme toistuvasti Innovate UK:lta ja muilta Ison-Britannian valtionrahoitustoimistoilta siinä määrin, että käytimme suurimman osan ajastamme apurahaehdotusten kirjoittamiseen yrityksen kehittämisen sijaan. Mutta näitä apurahaehdotuksia ei lopulta valittu rahoitettavaksi. Se oli todella alhainen kohta. Masentuimme niin, että aloimme etsiä rahoitusta ulkomailta.
Muutaman uhrauksen, karkeuden ja puhtaan päättäväisyyden jälkeen Euroopan avaruusjärjestö tuli apuumme ja tilasi meidät suunnittelemaan komponentteja ensimmäiseen eurooppalaiseen kvanttisalaussatelliittiin. Samaan aikaan voitimme merkittävän summan rahaa Dualitylta, Yhdysvalloissa Chicagon yliopistossa sijaitsevalta start-up-kiihdytinohjelmalta, joka keskittyy kvanttiteknologiaan perustuviin hankkeisiin. Olimme ainoa ei-yhdysvaltalainen yritys, joka hyväksyttiin ohjelmaan, ja Chicagoon muuttaminen oli osa vaatimuksia, joten pysyn Yhdysvalloissa ainakin elokuuhun 2022 asti. Lopulta tammikuussa saimme vielä pienen summan SPIE Startup Challenge -kilpailussaan Photonics Westissä. On hieman ironista ja hieman surullista, että saamme niin paljon tunnustusta muualta maailmasta, mutta ei kotimaastamme. Toivomme tämän muuttuvan.
Miten kaksinaisuus on auttanut sinua?
MK: Se on tarjonnut runsaasti tukea, mentorointia ja kursseja sekä mahdollisuuksia esitellä itseämme korkean profiilin tapahtumissa ja huippukokouksissa. On ollut uskomattoman palkitsevaa olla osana sekä Dualityä että muuta start-up-kiihdytinohjelmaa, jossa olemme ja joka sijaitsee Toronton yliopistossa Kanadassa ja jonka nimi on Creative Destruction Lab. Näillä kahdella ohjelmalla on täysin erilaisia tapoja tukea hankkeita ja ne täydentävät hyvin toisiaan. Olemme onnekkaita, että olemme molemmissa yhtä aikaa.
Mitkä ovat mielestäsi kvanttiteknologian alan suurimpia haasteita kokonaisuudessaan?
GS: Suurin tekninen haaste on epäilemättä universaalin kvanttitietokoneen fyysinen toteuttaminen. Hyödyllinen fotoninen kvanttitietokone, joka voi osoittaa kvanttiedun klassiseen laskentaan verrattuna, tarvitsee vähintään miljoona toisiinsa kytkettyä kubittia tarjotakseen lisäkustannuksia kvanttivirheen korjaukseen. Tällaiset laajamittaiset arkkitehtuurit vaativat erittäin nopeita toimintoja ja yhteyksiä, minkä vuoksi teollisuuden kysyntä kehittää nopeita ja tarkkoja kvanttikomponentteja, kuten kvanttivalolähteitä.
Sellaisen nopean, skaalautuvan arkkitehtuurin kehittäminen, jota tarvitaan varmistamaan useiden kubittien sotkeutuminen mahdollisimman pienellä dekoherenssilla ja optimoidulla virheenkorjauksella, on valtava tehtävä, jota vastaan hyökätään tällä hetkellä monesta näkökulmasta ja eri laskenta-alustoilla. Uskomme, että luomalla luotettavia fyysisiä malleja kvanttiilmiöistä ja tietokoneistettuja suunnittelutyökaluja integroituun kvanttifoniikkaan sirulle, voimme auttaa kehittämään niin tehokkaita yksittäisiä komponentteja. Nämä komponentit on sitten sotkettava, ja laskennallinen mallinnus voi auttaa tässäkin, samalla tavalla kuin elektroniikkasuunnittelun automaatiotyökaluja käytetään nykyään itsestäänselvyytenä elektroniikkapiirien suunnittelussa.
MK: Liiketoiminnan kannalta alan suurin haaste on se, että kvanttiteollisuus on vielä syntymässä, eikä ole selvää, miten se kasvaa tulevaisuudessa ja miten se kehittyy. Jopa suurimmat asiantuntijat eivät ole varmoja, mitä seuraavaksi tapahtuu. Joten minun kaltaiseni uudelle yrittäjälle, jolla ei ole paljoakaan kokemusta tältä alueelta, on erittäin haastavaa suunnitella ja varsinkin tehdä pitkän tähtäimen suunnitelmia siitä, miten yrityksemme tulee kehittymään seuraavien vuosien aikana. Tiedämme, että meidän on oltava erittäin ketteriä vastataksemme nopeasti ja tarttuaksemme mahdollisuuksiin, kun niitä ilmaantuu, ja etsimään uusia asioita.
Mitä työskentelet nyt ja mitä aiot tehdä muutaman seuraavan kuukauden aikana?
GS: Työskentelemme parhaillaan optisiin onteloihin upotettujen puolijohteiden kvanttipistepohjaisten yksittäisten fotonilähteiden suunnittelun, mallintamisen ja optimoinnin parissa. Pyrimme hyödyntämään onkalon kvanttielektrodynamiikkaa ja koherentteja ilmiöitä korkealaatuisten yksifotonilähteiden tuottamiseksi. Toivomme myös voivamme kuvata laajemman valikoiman kvanttijärjestelmiä, kuten piin pyörimistä, 2D-materiaalien vikoja tai fotonirakenteisiin upotettujen nanotimanttien typpivakanssikeskuksia. Olemme kiinnostuneita aaltojohtogeometrioista, joissa on kytkimet, levyt, roottorit, Mach–Zehnder-interferometrit ja erilaiset optiset ontelot, kuten fotonikiteet, mikroresonaattorit ja muut.
Mutta pitkän aikavälin suunnitelmissamme on ratkaista ongelma, joka liittyy monien fotonien takertuneiden tilojen tuottamiseen, joita tarvitaan kvanttitietokoneen toteuttamiseen. Haluamme optimoida nämä usean fotonin kietoutuvat lähteet sekä geometrian että kvanttijärjestelmän ominaisuuksien kannalta.
On olemassa monia erilaisia tapoja tehdä kubitteja, ja mainitsit monet niistä juuri nyt. Luulen, että qubit-neutraaliuden on oltava yksi kvanttiohjelmistoyrityksen eduista laitteistoyrityksen sijaan.
GS: Kyllä, mutta keskitymme fotoniseen kvanttilaskenta-alustaan, koska uskomme vahvasti, että kvanttilaskennan tulevaisuus on integroidussa kvanttifotoniikassa sirulla. Tällä tavalla voimme tuottaa skaalautuvia arkkitehtuureja; se on luonnollinen tapa ja se on toiminut jo elektroniikassa, joten meidän on otettava se huomioon. Saavutamme paljon todennäköisemmin laajamittaisen integraation käyttämällä kypsiä puolijohdeteknologioita.
MK: Ohjelmistomme soveltuu myös neutraaleille atomeille, joten myös ColdQuantan kaltaiset yritykset, jotka rakentavat kvanttitietokoneita neutraaleista atomeista, kiinnostavat meitä, ja meillä on erittäin kunnianhimoisia suunnitelmia kehittää ohjelmistomme niin, että voimme todella vaikuttaa erilaisiin kvanttiteknologiateollisuuden alasektoreilla. Mutta se on pidemmällä etenemissuunnitelmassamme, ja Gaby on oikeassa, että keskitymme kubittien fyysisen toteutuksen fotoniseen modaaliin, koska sitä ei ole toistaiseksi käsitelty hyvin. Yritämme korjata tilanteen ja varmistaa, että voimme todella kehittää näitä järjestelmiä oikein ja vastata asiakkaidemme tarpeisiin asianmukaisella tavalla, jotta he ovat tyytyväisiä meiltä saamaansa palveluun.
Mirella Koleva on toimitusjohtaja ja Gaby Slavcheva on Quantopticonin johtava tieteellinen johtaja.
Viesti Aallon ratsastaminen kvanttifotoniikassa ilmestyi ensin Fysiikan maailma.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- Meistä
- kiihdyttää
- kiihdytin
- Tili
- Saavuttaa
- osoite
- Hyväksyminen
- kehittynyt
- Etu
- etuja
- toimisto
- ketterä
- Tähtäimessä
- jo
- kunnianhimoinen
- määrä
- sovelletaan
- sovellettu
- sopiva
- arkkitehtuuri
- ALUE
- noin
- Elokuu
- auto
- Automaatio
- palkittiin
- koska
- ennen
- ovat
- Suurimmat
- Bitti
- rakentaa
- Rakentaminen
- liiketoiminta
- yritykset
- Cambridge
- Kanada
- Katalysaattori
- haaste
- haasteet
- haastava
- muuttaa
- Chicago
- päällikkö
- toimitusjohtaja
- siru
- valittu
- mukana perustamassa
- koodi
- yhteisö
- Yritykset
- yritys
- verrattuna
- kilpailu
- Täydentää
- täysin
- osat
- laskeminen
- tietokone
- tietokoneet
- tietojenkäsittely
- maa
- Covidien
- Luominen
- Luova
- kriisi
- Tällä hetkellä
- päätti
- Kysyntä
- osoittaa
- kuvata
- Malli
- suunnittelu
- määritys
- kehittää
- kehittämällä
- Laitteet
- DID
- ero
- eri
- vaikea
- ei
- aikana
- kukin
- Varhainen
- vaikutukset
- ponnisteluja
- Elektroninen
- Elektroniikka
- upotettu
- syntymässä
- salaus
- Engineers
- Yrittäjä
- erityisesti
- Eurooppalainen
- Tapahtumat
- johtaja
- experience
- asiantuntijat
- Käyttää hyväkseen
- FAST
- Vihdoin
- Etunimi
- keskityttiin
- keskittyy
- tarkennus
- löytyi
- alkaen
- koko
- perus-
- rahoitus
- edelleen
- tulevaisuutta
- kuilu
- tuottaa
- saada
- Global
- menee
- Hallitus
- avustukset
- suuri
- uraauurtava
- Kasvaa
- Kasvava
- tapahtua
- onnellinen
- Tarvikkeet
- korkeus
- auttaa
- auttanut
- tätä
- korkealaatuisia
- erittäin
- pitää
- Koti
- toivoa
- toivoen
- Miten
- Kuitenkin
- HTTPS
- ajatus
- kuva
- täytäntöönpano
- uskomattoman
- henkilökohtainen
- teollisuus
- Innovaatio
- innovatiivinen
- integroitu
- integraatio
- korko
- kiinnostunut
- liitäntä
- Haastatella
- osallistuva
- IT
- tammikuu
- hypätä
- laboratorio
- suuri
- laserit
- valo
- Todennäköisesti
- pitkän aikavälin
- näköinen
- tehty
- tehdä
- Tekeminen
- tapa
- tarvikkeet
- asia
- kypsä
- mainitsi
- menetelmät
- miljoona
- minimi
- mallit
- raha
- kk
- lisää
- eniten
- Luonnollinen
- tarpeet
- verkot
- seuraava
- seuraavan sukupolven
- numero
- saatu
- upseeri
- verkossa
- Operations
- Mahdollisuudet
- optimointi
- Optimoida
- optimoitu
- optimoimalla
- Muut
- Oxford
- pandeeminen
- paradigma
- osa
- erityinen
- suorituskyky
- esittävä
- fyysinen
- suunnitelmat
- foorumi
- Platforms
- Kohta
- Näkökulma
- ennustaa
- Ongelma
- ongelmia
- Prosessit
- tuottaa
- ohjelma
- ohjelmat
- projekti
- ominaisuudet
- ehdotus
- toimittaa
- mikäli
- tarjoaa
- Kvantti
- kvanttilaskenta
- nopeasti
- alue
- valmius
- valtakunta
- äskettäinen
- luotettava
- kaukosäädin
- edellyttää
- vaatimukset
- tutkimus
- REST
- roadmap
- sama
- satelliitti
- skaalautuvuus
- skaalautuva
- tutkijat
- puolijohde
- palvelu
- useat
- näyteikkuna
- merkittävä
- Pii
- samankaltainen
- simulointi
- single
- pieni
- So
- Tuotteemme
- SOLVE
- jonkin verran
- Tila
- nopeus
- Alkaa
- Käynnistys
- alkoi
- käynnistyksen
- Valtiot
- tilasto
- Yhä
- tuki
- Tukea
- järjestelmä
- järjestelmät
- Tekninen
- Technologies
- Elektroniikka
- ehdot
- testi
- -
- maailma
- asiat
- kolmella
- aika
- yhdessä
- työkalut
- ylin
- toronto
- kohti
- siirtyminen
- tyypit
- Uk
- Yhdistyneen kuningaskunnan hallitus
- ymmärtää
- Yleismaailmallinen
- yliopisto
- Cambridgen yliopisto
- Oxfordin yliopisto
- us
- käyttää
- eri
- Ventures
- Näytä
- Aalto
- tavalla
- Rikkaus
- Länsi
- Mitä
- Mikä on
- KUKA
- laajempi
- laajalle levinnyt
- sisällä
- työskenteli
- työskentely
- maailman-
- kirjoittaminen
- vuotta