Quantum Particulars -vieraskolumni: "Kuinka Coloradosta tuli kvanttipiilaakso" - Inside Quantum Technology

"Quantum Particulars" on toimituksellinen vieraskolumni, joka sisältää eksklusiivisia näkemyksiä ja haastatteluja kvanttitutkijoiden, kehittäjien ja asiantuntijoiden kanssa, jotka tarkastelevat tämän alan keskeisiä haasteita ja prosesseja. Tämä artikkeli, kirjoittaja John Himes, perustaja ja päätoimittaja Dynaaminen tekninen media, keskittyy Coloradon kvanttiekosysteemin kehittämiseen. 

Colorado on paikka kvanttiteknologialle. Front Range on räjähdysmäinen innovaatioiden myötä. Kuinka me päädyimme tänne?

Alussa…

Siellä oli laboratorioita. 

- Coloradon yliopisto (CU) Boulder– erityisesti sen fysiikan ohjelma – oli liikkeellepaneva tekijä. CU perustettiin vuonna 1876, ja kun Kansallinen standardointi- ja teknologiainstituutti (NIST) alkoi etsiä paikkaa toiselle kampukselleen vuonna 1954, Boulder oli valinta.

Lisäksi maa oli periaatteessa vapaa tuolloin.

Kolmas organisaatio, JILA (entinen Joint Institute for Laboratory Astrophysics), avasi ovensa vuonna 1962. JILAn perustaminen tasoitti tietä yhteistyölle CU Boulderin ja NIST.

Näiden laitosten tutkijat aloittivat tiiviin yhteistyön. Esimerkiksi, koska NIST keskittyy tarkkuusmetrologiaan ja instrumentointiin, heidän työnsä oli ratkaisevan tärkeää CU:n atomi-, molekyyli- ja optisen fysiikan (AMO) tutkimuksen edistämisessä.

Nämä laboratoriot jatkaisivat merkittävän tutkimuksen tuottamista, mukaan lukien kolme fysiikan Nobel-palkintoa:

2001: Carl Wieman ja Eric Cornell Bose-Einstein-kondensaatin löytäminen (BEC). BEC on aineen tila, jossa ryhmä ultrakylmiä atomeja toimii kuin yksi hiukkanen. Sen käyttäytyminen määräytyy suurelta osin kvanttimekaniikan periaatteiden mukaan.

2005: John “Jan” Hallin panokset laserpohjainen tarkkuusspektroskopia, mukaan lukien optiset taajuuskammat, eräänlainen valon taajuuksien viivain.

2012: David Winelandin menetelmät yksittäisten kvanttijärjestelmien mittaamiseen ja manipulointiin, Kuten laserjäähdytys ja eristys ja sitten kylmien ionien vangitseminen. Nämä menetelmät ovat hyödyllisiä atomikellojen ja kvanttitietokoneiden luomisessa.

Nämä palkinnot kuvaavat Coloradossa tähän päivään asti tapahtuvaa tutkimusta. Nämä laboratoriot ovat ottaneet valtavia harppauksia eteenpäin tieteessä ja teknologiassa ja luoneet pohjan nykypäivän Coloradon kvanttiekosysteemille.

Coloradon kvanttiteollisuus pyörii.

Kun innovatiivinen tutkimus käynnistyy, ihmiset näkevät mahdollisuuksia kehittää uusia yrityksiä.

Yksi varhainen esimerkki on yritys, joka on edelleen toiminnassa 45 vuoden jälkeen. Meadowlark Optiikka avattiin vuonna 1979 ja loi polarisaatiojärjestelmiä ja komponentteja. 

Sitten 2002: ssä, Vescent alkoivat valmistaa optisia teknologioita, joita perustajat – mukaan lukien Mike Anderson ja Scott Davis – olivat työskennelleet JILAn ja muissa laboratorioissa. Ne ovat edelleen keskeinen osa Coloradon kvanttiarvoketjua tarjoten lasereita, taajuuskampoja ja ohjauselektroniikkaa akateemiselle maailmalle ja teollisuudelle.

Coloradon kvanttiteollisuus lähti liikkeelle vuonna 2007, kun se perustettiin Taivutus, aiemmin nimeltään ColdQuanta. Yrityksen perustaja Dana Anderson on myös juuret JILAsta. Infleqtion alkoi käyttää BEC ja laserjäähdytteisiä neutraaleja atomeja kehittääkseen teknologioita, kuten atomikelloja ja kvanttitietokoneita. Nykyään ne ovat yksi alan suurimmista toimijoista seitsemällä toimipaikallaan kolmella mantereella.

Sitten on vaikutus, joka valtion dollareilla, erityisesti puolustusministeriöltä, oli tähän rakentamiseen. Pienyritysten innovaatiotutkimus (SBIR) avustuksilla rahoitettiin monia näistä varhaisista aloitteista. Ilmavoimilla ja avaruusvoimilla on suuri läsnäolo Coloradossa, ja paikallisten suhteiden verkostolla oli todennäköisesti rooli.

Painovoima voimistuu.

Kun kvanttiteknologian ekosysteemi alkoi kypsyä, metaforinen gravitaatiovoima astui voimaan. Like vetää puoleensa kaltaista. Huippulahjakkuuksia ja sijoitusdollareita alkoivat valua sisään. Vuoteen 2020 mennessä Colorado havaitsi olevansa isäntänä yksi maailman vilkkaimmista kvanttikäytävistä.

Lisää kvanttiyrityksiä muutti mukaan. Vuonna 2022 Atom Computing päätti rakentaa toisen laitoksensa Boulderissa. Vaikka yritys avasi ensimmäisen toimipisteensä Kaliforniassa, Coloradoon tulo oli monella tapaa kuin kotiin palaamista: Dr. Ben Bloom, yrityksen perustaja ja teknologiajohtaja, ansaitsi tohtorin tutkinnon CU Boulderista. Hän tiesi, että Colorado oli kvanttien paikka.

Honeywell Quantum Solutions perusti liikkeen Broomfieldiin vuonna 2016 työskennellä loukkuun jääneiden ionitekniikoiden parissa. Sitten he fuusioituivat Cambridge Quantumin kanssa vuonna 2021 muodostaakseen Kvanttiuumi. Infleqtionin tavoin heillä on myös globaali läsnäolo, mutta he valitsivat päämajakseen Coloradon.

Coloradon kvanttiarvoketju

Mutta mikä on vielä vaikuttavampaa kuin kvanttikehittäjien määrä, on se, että Colorado kasvattaa orgaanisesti täydellistä kvanttiarvoketjua, joka ulottuu pienimpiin komponentteihin asti.

Esimerkiksi Octave Photonics luo innovatiivista nanofotoniset integroidut piirit jotka menevät eri laitteistotyyppeihin. Nämä sisältävät Vescentin integroidut laserjärjestelmät. Sitten nämä järjestelmät siirtyvät kvanttiteknologian suunnitteluun.

Näimme myös Maybell Quantum poistui stealthistä vuonna 2022. Tämä yritys, joka valmistaa laimennusjääkaappeja kryogeeniseen jäähdytykseen, on toinen osa toimitusketjua.

Spektrin toisessa päässä näemme myös laitteiston ja sovellusten kehityksen pinon huipulla. Icarus Quantumesimerkiksi kehittää sotkeutunutta fotonigeneraattoria varten kvanttiverkostoituminen.

Coloradon yhteisö on perusta.

Coloradon kvanttiekosysteemin tarina on täynnä sen yhteisöä. Alkuperäiset laboratoriot keräävät jatkuvasti kykyjä, mutta myös muut paikalliset koulut osallistuvat toimintaan. Colorado School of Mines alkoi tarjota kvanttitekniikan ohjelma vuonna 2020, kun taas Front Range Community College lisäsi optiikkateknikon ohjelma palvelemaan kasvavaa ammattitaitoisen työvoiman kysyntää.

Myös yhteisö kokoontui muodostamaan Nosta Quantum, yli 70 organisaation konsortio, joka edistää paikallista yhteistyötä ja vahvistaa kumppanuuksia. Yhdysvaltain kauppaministeriön talouskehityshallinto nimesi äskettäin Elevate Quantumin alueelliseksi teknologiakeskukseksi. Se, että useimmat mukana olevista organisaatioista ovat täällä Coloradossa, on toinen merkki siitä, että osavaltio todella on kvanttipiilaakso.

Kun paljastin tämän tarinan työskennellessäni Colorado Tech Spotlight muutaman viime kuukauden aikana tajusin, että olemme täydellisessä paikassa oikeaan aikaan. Ihmisten, ideoiden ja teknologioiden yhdistäminen luo ekosysteemin, jossa innovaatio kukoistaa ja yhteistyö on normaalia. Monet ihmiset tulivat myös Coloradoon pandemian aikana tuomaan rahoitusta ja ideoita innovaatioihin.

Totuus on, että voimme edistyä vain toimimalla yhdessä yhteisönä. 

Innovatiivisen tiimini kanssa klo Dynaaminen tekninen mediaPyrin kattamaan yhteisön tarinoita välittäen teknisiä käsitteitä ja tutkimuksen edistysaskeleita mukaansatempaaviksi ja ihmiskeskeisiksi tarinoiksi. Pyrimme edistämään alan suurempaa kasvua viestinnän ja markkinoinnin avulla ja haluamme varmistaa, että kaikki ymmärtävät Coloradon ekosysteemin merkityksen.

John Himes on perustaja Dynaaminen tekninen media, digitaalinen markkinointitoimisto, joka on erikoistunut luomaan sisältöä monimutkaisista teknologioista, kuten kvantti-, fotoniikka- ja robotiikkatekniikasta.

Luokat: koulutus, Vierasartikkeli, fotoniikan, kvanttilaskenta, tutkimus

Tunnisteet: Atom Computing, Colorado, Taivutus, Maybell Photonics, Octave Photonics, Kvanttiuumi, Vescent

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-how-colorado-became-the-silicon-valley-of-quantum/