Meséljen nekünk a Quantopticonról és azokról a problémákról, amelyeket a kvantumközösség számára megoldani szeretne.
Mirella Koleva, vezérigazgató: Kvantumfizikusként, anyagtudósként és mérnökként együtt dolgozunk az úgynevezett „kvantum 2.0” eszközök megépítésén, amelyek kihasználják a szuperpozíció és az összefonódás tulajdonságait. De meg kell értenünk az ezekben az eszközökben végbemenő alapvető fizikai folyamatokat, mielőtt jobban megtervezhetnénk őket, ezért a Quantopticonnál olyan szimulációs szoftvert fejlesztünk, amely pontosan előrejelzi a fény-anyag kölcsönhatásokat a kvantumbirodalomban. Szoftverünk platformként szolgál szilárdtest kvantumfotonikus komponensek, hálózatok és eszközök tervezéséhez és optimalizálásához.
Honnan jött az ötlet a cégalapításhoz?
Gaby Slavcheva, tudományos főmunkatárs: Sok éven át kvantum- és nemlineáris félvezetőoptikával foglalkozva tisztában voltam a lézerek modellezési és szimulációs módszereivel. A lézerek azonban klasszikus eszközök az általuk kibocsátott sugárzás statisztikáját tekintve, és az elmúlt években nagy előrelépésnek lehettünk tanúi Richard Feynman kvantumszámítási paradigmájának fizikai megvalósítása felé, amely olyan törékeny kvantumtulajdonságokon alapul, mint a kvantumkoherencia, szuperpozíció és összefonódás. A globális kutatási erőfeszítések most ezen új generációs technológiák és végső soron egy univerzális kvantumszámítógép fejlesztésére összpontosulnak.
A fotonikus kvantumszámítási modalitás nagy előnyökkel rendelkezik a skálázhatóság és a sebesség tekintetében a többi kvantumszámítási architektúrához képest. De ezeknek a kvantum 2.0 típusú hatásoknak az elmélete és modellezése gyerekcipőben jár, és fejlett számítási eszközökre van szükség a fotonikus platformokon alapuló eszközök teljesítményének előrejelzéséhez. Ezért Mirellával úgy döntöttünk, hogy megalapítjuk a Quantopticont, hogy foglalkozzanak ezzel a növekvő igénysel, és különösen a kvantumfotonika ilyen modellezőeszközeinek hiányával. Célunk, hogy felgyorsítsuk az úttörő quantum 2.0 eszközök megjelenését, és elősegítsük széleskörű elterjedését.
Mi volt az a katalizátor, ami miatt azt mondtad: „Rendben, közösen alapítunk egy céget?”
MK: Úgy gondolom, hogy az elmúlt öt évben természetes módon fejlődött a kvantumtechnológiák felkészültsége. Amikor 2017-ben elindítottuk a céget, számítottunk erre a fejlődésre, és azt gondoltuk: „Ez az a pillanat, amikor valóban bele kell ugranunk, és részt kell vennünk, hogy meglovagolhassuk ezt a hullámot.” Tehát a megfelelő pillanatot választottuk.
Nagyon ambiciózus terveink vannak a szoftvercsomagunk fejlesztésére, hogy valóban változást tudjunk elérni a kvantumtechnológiai ipar különböző alágazataiban
A hullám meglovagolásának része természetesen a finanszírozás megszerzése. Hogyan csináltad, hogy?
MK: A kezdeti időkben finanszírozásra pályáztunk az Innovate UK-tól, az Egyesült Királyság innovációs ügynökségétől, amely támogatásokat nyújt a miénkhez hasonló innovatív vállalkozásoknak. Az Oxfordi Egyetemen a kvantum-optoelektronika világvezető kísérletezőivel és a Cambridge-i Egyetem gallium-nitrid-szakértőivel dolgoztunk együtt, és közösen projektjavaslatot írtunk. Az ötlet az volt, hogy a gallium-nitrid mikropillér üregeibe ágyazott indium-gallium-nitrid kvantumpontokat használjuk szoftverünk tesztágyaként. Az Innovate UK-tól elnyert finanszírozás emellett segített szoftverünk grafikus felhasználói felületének kifejlesztésében és a mögöttes kód felgyorsításában.
A legnagyobb finanszírozási akadály számunkra – valójában a legnehezebb akadály, amelyet le kellett küzdenünk – az volt, hogy az Innovate UK projekt befejezése után további finanszírozást szerezzünk. Finanszírozási hiányunk volt a COVID-világjárvány idején, és ez nagyon nehéz időszak volt. Közel három éven keresztül ismételten pályáztunk az Innovate UK-nál és más brit állami finanszírozó ügynökségeknél, olyan mértékben, hogy időnk nagy részét támogatási javaslatok írásával töltöttük a cég fejlesztése helyett. De ezeket a támogatási javaslatokat végül nem választották finanszírozásra. Ez egy igazi mélypont volt. Annyira elcsüggedtünk, hogy külföldről kezdtünk finanszírozást keresni.
Némi áldozat, durvaság és puszta elszántság után az Európai Űrügynökség a segítségünkre volt, megbízva minket az első európai kvantumtitkosító műhold komponenseinek tervezésével. Ezzel egy időben jelentős összeget nyertünk a Duality-től, az amerikai Chicagói Egyetemen működő start-up gyorsító programtól, amely a kvantumtechnológiákban gyökerező vállalkozásokra összpontosít. Mi voltunk az egyetlen nem egyesült államokbeli vállalat, amelyet felvettek a programba, és a Chicagóba költözés is része volt a követelményeknek, így legalább 2022 augusztusáig az Egyesült Államokban maradok. Végül januárban további kis összeget kaptunk a SPIE a Startup Challenge versenyükön a Photonics Westnél. Kicsit ironikus és kissé szomorú, hogy ennyi elismerést kapunk a világ többi részétől, de hazánktól nem. Reméljük ez változni fog.
Hogyan segített neked a Dualitás?
MK: Rengeteg támogatást, mentorálást és tanfolyamokat biztosított, valamint lehetőséget nyújtott arra, hogy megmutassuk magunkat nagy horderejű eseményeken és csúcstalálkozókon. Hihetetlenül kifizetődő volt részt venni mind a Duality, mind a másik induló gyorsító programban, amely a kanadai Torontói Egyetemen működik, és a Creative Destruction Lab nevet viseli. A két program teljesen eltérő módon támogatja a vállalkozásokat, és jól kiegészítik egymást. Nagyon szerencsések vagyunk, hogy egyszerre lehetünk benne.
Miben látja a fő kihívásokat a kvantumtechnológia egésze számára?
GS: A fő technikai kihívás kétségtelenül egy univerzális kvantumszámítógép fizikai megvalósítása. Egy hasznos fotonikus kvantumszámítógépnek, amely a klasszikus számításokkal szembeni kvantumelőnyöket bizonyítja, legalább egymillió összekapcsolt qubitre van szüksége ahhoz, hogy többletköltséget biztosítson a kvantumhiba-javításhoz. Az ilyen nagyméretű architektúrák ultragyors műveleteket és összekapcsolásokat igényelnek, ezért az ipar részéről az igény nagy sebességű és nagy pontosságú kvantumkomponensek, például kvantumfényforrások fejlesztésére.
A nagyszámú qubit összefonódásának biztosításához szükséges gyors, skálázható architektúra kialakítása minimális dekoherenciával és optimalizált hibajavítással óriási feladat, amelyet jelenleg sok oldalról és különböző számítási platformokon támadnak. Hiszünk abban, hogy a kvantumjelenségek megbízható fizikai modelljeinek és az integrált kvantumfonikához szükséges számítógépes tervezőeszközöknek egy chipen történő létrehozásával segíthetünk ilyen nagy teljesítményű egyedi komponensek kifejlesztésében. Ezeket az alkatrészeket aztán össze kell gabalyítani, és itt is segíthet a számítási modellezés, hasonlóan ahhoz, ahogy az elektronikai tervezés automatizálási eszközeit manapság magától értetődően használják az elektronikai áramkör-tervezésben.
MK: Az üzleti oldalon a fő kihívás a területen az, hogy a kvantumipar még csak kialakulóban van, és nem világos, hogyan fog növekedni a jövőben és hogyan fog fejlődni. Még a legnagyobb szakértők sem tudják, mi fog történni ezután. Tehát egy olyan új vállalkozó számára, mint én, aki nem rendelkezik nagy tapasztalattal ezen a területen, nagy kihívást jelent a tervezés, és különösen a hosszú távú tervek elkészítése arra vonatkozóan, hogy cégünk hogyan fog fejlődni a következő néhány évben. Tisztában vagyunk vele, hogy nagyon agilisnak kell lennünk, hogy gyorsan reagáljunk, és megragadjuk a lehetőségeket, amikor azok felmerülnek, és új dolgok után kell lennünk.
Min dolgozol most, és mit tervezel a következő néhány hónapban?
GS: Jelenleg az optikai üregekbe ágyazott, kvantumpont alapú félvezető egyfotonforrások tervezésén, modellezésén és optimalizálásán dolgozunk. Célunk az üreges kvantumelektrodinamika és a koherens jelenségek kihasználása kiváló minőségű egyfoton források előállítására. Azt is reméljük, hogy a kvantumrendszerek szélesebb körét leírjuk, mint például a szilíciumban lévő forgások, a 2D-s anyagok hibái vagy a fotonikus struktúrákba ágyazott nanogyémántok nitrogén-vakance-centrumai. Érdekelnek bennünket a hullámvezető geometriák csatolókkal, lemezekkel, rotorokkal, Mach–Zehnder interferométerekkel és különböző típusú optikai üregekkel, például fotonikus kristályokkal, mikrorezonátorokkal és másokkal.
Hosszú távú terveink azonban a kvantumszámítógép megvalósításához szükséges, több fotonból álló összefonódott állapotok generálásának problémája. Ezeket a több fotonból összefonódott forrásokat szeretnénk optimalizálni mind a geometria, mind a kvantumrendszer tulajdonságai szempontjából.
A qubitek készítésének sokféle módja van, és ezek közül sokat említettél most. Feltételezem, hogy a qubit-semlegesség a kvantumszoftver-cég egyik előnye, nem pedig hardvercég.
GS: Igen ám, de a fotonikus kvantumszámítási platformra összpontosítunk, mert határozottan hiszünk abban, hogy a kvantumszámítás jövője a chipen lévő integrált kvantumfotonikában rejlik. Így tudunk méretezhető architektúrákat előállítani; ez egy természetes módszer, és az elektronikában már működött, ezért ezt figyelembe kell vennünk. Sokkal valószínűbb, hogy érett, félvezető technológiákat használva érünk el nagyszabású integrációt.
MK: Szoftverünk semleges atomokra is alkalmazható, így az olyan cégek, mint a ColdQuanta, amelyek semleges atomokból kvantumszámítógépeket építenek, szintén érdekesek számunkra, és nagyon ambiciózus terveink vannak a szoftvercsomagunk fejlesztésére, hogy valóban változást tudjunk elérni a különböző a kvantumtechnológiai ipar alágazatai. De ez tovább van az útitervünk mentén, és Gabynek igaza van abban, hogy a qubitek fizikai megvalósításának fotonikus modalitására összpontosítunk, mivel ez eddig nem volt megfelelően kezelve. Igyekszünk ezt orvosolni, és megbizonyosodni arról, hogy valóban megfelelően tudjuk fejleszteni ezeket a rendszereket, és megfelelő módon kielégíteni ügyfeleink igényeit, hogy elégedettek legyenek a tőlünk kapott szolgáltatással.
Mirella Koleva a vezérigazgató és Gaby Slavcheva a Quantopticon tudományos főigazgatója.
A poszt A hullám meglovagolása a kvantumfotonikában jelent meg először Fizika Világa.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- Rólunk
- gyorsul
- gázpedál
- Fiók
- Elérése
- cím
- Örökbefogadás
- fejlett
- Előny
- előnyei
- ügynökség
- agilis
- Célzás
- már
- becsvágyó
- összeg
- alkalmazható
- alkalmazott
- megfelelő
- építészet
- TERÜLET
- körül
- Augusztus
- auto
- Automatizálás
- Díjazott
- mert
- előtt
- hogy
- Legnagyobb
- Bit
- épít
- Épület
- üzleti
- vállalkozások
- Cambridge
- Kanada
- Katalizátor
- kihívás
- kihívások
- kihívást
- változik
- Chicago
- fő
- vezérigazgató
- csip
- választott
- társalapítók
- kód
- közösség
- Companies
- vállalat
- képest
- verseny
- Kiegészítés
- teljesen
- alkatrészek
- számítás
- számítógép
- számítógépek
- számítástechnika
- ország
- Covidien
- létrehozása
- Kreatív
- válság
- Jelenleg
- határozott
- Kereslet
- bizonyítani
- leírni
- Design
- tervezés
- meghatározás
- Fejleszt
- fejlesztése
- Eszközök
- DID
- különbség
- különböző
- nehéz
- Nem
- alatt
- minden
- Korai
- hatások
- erőfeszítések
- Elektronikus
- Elektronika
- beágyazott
- csiszolókő
- titkosítás
- Mérnökök
- Vállalkozó
- különösen
- európai
- események
- végrehajtó
- tapasztalat
- szakértők
- Exploit
- GYORS
- Végül
- vezetéknév
- összpontosított
- koncentrál
- összpontosítás
- talált
- ból ből
- Tele
- alapvető
- finanszírozás
- további
- jövő
- rés
- generáló
- szerzés
- Globális
- megy
- Kormány
- támogatások
- nagy
- úttörő
- Nő
- Növekvő
- történik
- boldog
- hardver
- magasság
- segít
- segített
- itt
- jó minőségű
- nagyon
- tart
- Kezdőlap
- remény
- remélve
- Hogyan
- azonban
- HTTPS
- ötlet
- kép
- végrehajtás
- hihetetlenül
- egyéni
- ipar
- Innováció
- újító
- integrált
- integráció
- kamat
- érdekelt
- Felület
- Interjú
- részt
- IT
- január
- ugrás
- labor
- nagy
- lézerek
- fény
- Valószínű
- hosszú lejáratú
- keres
- készült
- csinál
- Gyártás
- mód
- anyagok
- Anyag
- érett
- említett
- mód
- millió
- minimum
- modellek
- pénz
- hónap
- több
- a legtöbb
- Természetes
- igények
- hálózatok
- következő
- következő generációs
- szám
- kapott
- Tiszt
- online
- Művelet
- Lehetőségek
- optimalizálás
- Optimalizálja
- optimalizált
- optimalizálása
- Más
- Oxford
- járvány
- paradigma
- rész
- különös
- teljesítmény
- előadó
- fizikai
- tervek
- emelvény
- Platformok
- pont
- Nézőpont
- előre
- Probléma
- problémák
- Folyamatok
- gyárt
- program
- programok
- program
- ingatlanait
- javaslat
- ad
- feltéve,
- biztosít
- Kvantum
- kvantumszámítás
- gyorsan
- hatótávolság
- Készenlét
- birodalom
- új
- megbízható
- távoli
- szükség
- követelmények
- kutatás
- REST
- ütemterv
- azonos
- műhold
- skálázhatóság
- skálázható
- tudósok
- félvezető
- szolgáltatás
- számos
- kirakat
- jelentős
- Szilícium
- hasonló
- tettetés
- egyetlen
- kicsi
- So
- szoftver
- SOLVE
- néhány
- Hely
- sebesség
- kezdet
- Start-up
- kezdődött
- indítás
- Államok
- statisztika
- Még mindig
- támogatás
- Támogató
- rendszer
- Systems
- Műszaki
- Technologies
- Technológia
- feltételek
- teszt
- A
- a világ
- dolgok
- három
- idő
- együtt
- szerszámok
- felső
- toronto
- felé
- átmenet
- típusok
- Uk
- Brit kormány
- megért
- Egyetemes
- egyetemi
- cambridge-i egyetem
- University of Oxford
- us
- használ
- különféle
- Ventures
- Megnézem
- hullám
- módon
- Vagyon
- Nyugati
- Mit
- Mi
- WHO
- szélesebb
- széles körben elterjedt
- belül
- dolgozott
- dolgozó
- világ
- írás
- év