Colonna degli ospiti di Quantum Particulars: "Come il Colorado è diventato la Silicon Valley dei quantistici"

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John Himes, fondatore di Dynamic Tech Media, parla della crescita dell'ecosistema quantistico del Colorado, partendo dalle storie delle sue origini fino ai tempi moderni.

By Kenna Hughes-Castleberry pubblicato il 22 febbraio 2024

"Quantum Particulars" è una rubrica editoriale che presenta approfondimenti esclusivi e interviste con ricercatori, sviluppatori ed esperti quantistici che esaminano le sfide e i processi chiave in questo campo. Questo articolo, scritto da John Himes, Fondatore e caporedattore di Media tecnologici dinamici, si concentra sullo sviluppo dell'ecosistema quantistico del Colorado.

Il Colorado è il posto giusto per la tecnologia quantistica. La gamma Front sta esplodendo di innovazione. Come siamo arrivati qui?

All'inizio…

C'erano i laboratori.

Il Boulder dell'Università del Colorado (CU).– in particolare il suo programma di fisica – è stato il motore principale. CU è stata fondata nel 1876 e quando Istituto Nazionale di Standard e Tecnologie (NIST) iniziò a cercare una sede per il suo secondo campus nel 1954, Boulder fu la scelta.

Inoltre all'epoca il terreno era praticamente libero.

Una terza organizzazione, GILA (precedentemente Joint Institute for Laboratory Astrophysics), ha aperto i battenti nel 1962. La fondazione di JILA ha aperto la strada alla collaborazione tra CU Boulder e NIST.

I ricercatori di queste istituzioni hanno iniziato a lavorare a stretto contatto. Ad esempio, poiché il NIST si concentra sulla metrologia e sulla strumentazione di precisione, il suo lavoro è stato fondamentale per far avanzare la ricerca di fisica atomica, molecolare e ottica (AMO) della CU.

Questi laboratori continuerebbero a produrre ricerche significative, inclusi tre premi Nobel per la fisica:

2001: Carl Wieman e Eric Cornell scoperta del condensato di Bose-Einstein (BEC). BEC è uno stato della materia in cui un gruppo di atomi ultrafreddi si comporta come una singola particella. Il suo comportamento è in gran parte definito dai principi della meccanica quantistica.

2005: i contributi di John “Jan” Hall a spettroscopia di precisione basata su laser, compresi i pettini di frequenza ottica, una sorta di righello per le frequenze della luce.

2012: I metodi di David Wineland per misurare e manipolare i singoli sistemi quantistici, come raffreddamento laser e isolamento e quindi intrappolamento degli ioni freddi. Questi metodi sono utili per creare orologi atomici e computer quantistici.

Questi premi sono emblematici del calibro della ricerca che si svolge fino ad oggi in Colorado. Questi laboratori hanno fatto enormi passi avanti nella scienza e nella tecnologia e hanno posto le basi per l’attuale ecosistema quantistico del Colorado.

L'industria quantistica del Colorado decolla.

Man mano che la ricerca innovativa prende il via, le persone vedono opportunità per lo sviluppo di nuove aziende.

Un primo esempio è un'azienda che è ancora in attività dopo 45 anni. Ottica Meadowlark nasce nel 1979, realizzando sistemi e componenti di polarizzazione.

Quindi, in 2002, Vescente ha iniziato a produrre tecnologie ottiche che i fondatori, inclusi Mike Anderson e Scott Davis – avevano lavorato al JILA e negli altri laboratori. Rimangono una parte fondamentale della catena del valore quantistico del Colorado, fornendo laser, pettini di frequenza ed elettronica di controllo al mondo accademico e all'industria.

L'industria quantistica del Colorado è decollata nel 2007 con la fondazione di Inflessione, precedentemente chiamato ColdQuanta. Il fondatore dell'azienda Dan Anderson ha anche radici a JILA. L'inflessione ha iniziato a usare BEC e atomi neutri raffreddati al laser per sviluppare tecnologie come orologi atomici e computer quantistici. Oggi, con sette sedi sparse in tre continenti, è uno dei maggiori attori del settore.

Poi c’è l’impatto che i dollari governativi, soprattutto quelli provenienti dal Dipartimento della Difesa, hanno avuto in questo sviluppo. Ricerca sull’innovazione per le piccole imprese (SBI) le sovvenzioni hanno finanziato molte di queste prime iniziative. L'Air Force e la Space Force hanno una grande presenza in Colorado e una rete di relazioni locali probabilmente ha avuto un ruolo.

L'attrazione gravitazionale si intensifica.

Quando l’ecosistema della tecnologia quantistica ha cominciato a maturare, ha avuto effetto una metaforica attrazione gravitazionale. Il simile attrae il simile. I migliori talenti e investimenti hanno iniziato ad affluire. E nel 2020, il Colorado si è ritrovato a ospitare uno dei corridoi quantistici più vivaci del mondo.

Altre aziende quantistiche si sono trasferite. Nel 2022, Informatica Atomica ha deciso di costruire la sua seconda struttura a Boulder. Sebbene l'azienda abbia aperto la sua prima sede in California, per molti versi, venire in Colorado è stato come tornare a casa: il dottor Ben Bloom, fondatore e CTO dell'azienda, ha conseguito il dottorato di ricerca presso la CU Boulder. Sapeva che il Colorado era il posto giusto per la quantistica.

Soluzioni quantistiche Honeywell ha aperto un negozio a Broomfield nel 2016 per lavorare sulle tecnologie degli ioni intrappolati. Si sono poi fusi con Cambridge Quantum nel 2021 per formare Quantino. Come Infleqtion, anche loro hanno una presenza globale, ma hanno scelto il Colorado come quartier generale.

La catena del valore quantistico del Colorado

Ma ciò che è ancora più impressionante del numero di sviluppatori quantistici è che il Colorado sta sviluppando organicamente una catena del valore quantistica completa, arrivando fino ai componenti più piccoli.

Per esempio, Fotonica dell'ottava sta creando innovazione circuiti integrati nanofotonici che vanno in diversi tipi di hardware. Questi includono I sistemi laser integrati di Vescent. Quindi, questi sistemi entrano nell’ingegneria delle tecnologie quantistiche.

Abbiamo anche visto Maybell Quantum uscirà di nascosto nel 2022. Questa azienda, che produce frigoriferi a diluizione per il raffreddamento criogenico, è un'altra parte della catena di fornitura.

All’estremità opposta dello spettro, vediamo anche lo sviluppo di hardware e applicazioni in cima alla classifica. Icaro quantistico, ad esempio, sta sviluppando un generatore di fotoni entangled per rete quantistica.

La comunità del Colorado è il fondamento.

La storia dell'ecosistema quantistico del Colorado è intrisa della sua comunità. I laboratori originali continuano a sfornare talenti, ma anche altre scuole locali stanno entrando in azione. La Colorado School of Mines ha iniziato a offrire un programma di ingegneria quantistica nel 2020, mentre il Front Range Community College ha aggiunto un Programma per tecnici ottici per soddisfare la crescente domanda di manodopera qualificata.

Anche la comunità si riuniva per formarsi Elevare il quantistico, un consorzio di oltre 70 organizzazioni che promuove la collaborazione locale e rafforza i partenariati. L'Amministrazione per lo sviluppo economico del Dipartimento del commercio degli Stati Uniti ha recentemente designato Elevate Quantum come hub tecnologico regionale. Il fatto che la maggior parte delle organizzazioni coinvolte siano qui in Colorado è un altro segno che lo stato è davvero la Silicon Valley dei quanti.

Quando ho scoperto questa storia durante il mio lavoro su Riflettori sulla tecnologia del Colorado negli ultimi mesi ho capito che siamo nel posto perfetto al momento perfetto. La confluenza di persone, idee e tecnologie crea un ecosistema in cui l’innovazione prospera e la collaborazione è la norma. Molte persone sono arrivate in Colorado anche durante la pandemia, portando finanziamenti e idee per l’innovazione.

La verità è che possiamo fare progressi solo lavorando insieme come comunità.

Con il mio team innovativo presso Media tecnologici dinamici, Mi sforzo di coprire le storie della comunità, trasmettendo concetti tecnici e progressi della ricerca in narrazioni coinvolgenti e incentrate sull'uomo. Lavoriamo per promuovere una maggiore crescita del settore attraverso la comunicazione e il marketing e vogliamo assicurarci che tutti comprendano l'importanza dell'ecosistema del Colorado.

John Himes è il fondatore di Media tecnologici dinamici, un'agenzia di marketing digitale specializzata nella creazione di contenuti su tecnologie complesse come la quantistica, la fotonica e la robotica.

Categorie: Istruzione, Articolo ospite, fotonica, calcolo quantistico, riparazioni

Tag: Informatica Atomica, Colorado, Inflessione, La fotonica di Maybell, Fotonica dell'ottava, Quantino, Vescente