טור אורח קוואנטום: "איך קולורדו הפכה לעמק הסיליקון של הקוונטים" - בתוך טכנולוגיית הקוונטים

"פרטי קוונטים" הוא טור אורח מערכתי המציג תובנות וראיונות בלעדיים עם חוקרים קוונטיים, מפתחים ומומחים המתבוננים באתגרים ותהליכים מרכזיים בתחום זה. מאמר זה, שנכתב על ידי ג'ון הימס, מייסד ועורך ראשי של מדיה טכנולוגית דינמית, מתמקד בפיתוח המערכת האקולוגית הקוונטית של קולורדו. 

קולורדו היא המקום להיות בו עבור טכנולוגיה קוונטית. הטווח הקדמי מפוצץ מחידושים. איך הגענו לכאן?

בהתחלה…

היו המעבדות. 

השמיים אוניברסיטת קולורדו (CU) בולדר- במיוחד תוכנית הפיזיקה שלה - הייתה המניע העיקרי. CU הוקמה בשנת 1876, וכאשר המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) החלה לחפש מיקום לקמפוס השני שלה בשנת 1954, בולדר הייתה הבחירה.

בנוסף, האדמה הייתה בעצם חופשית באותה תקופה.

ארגון שלישי, JILA (לשעבר המכון המשותף לאסטרופיזיקה מעבדתית), פתח את שעריו בשנת 1962. הקמתה של JILA סללה את הדרך לשיתופי פעולה בין CU Boulder לבין לא.

חוקרים במוסדות אלה החלו לעבוד בשיתוף פעולה הדוק. לדוגמה, מכיוון ש-NIST מתמקדת במטרולוגיה ומכשור מדויק, עבודתם הייתה חיונית לקידום מחקר הפיזיקה האטומית, המולקולרית והאופטית (AMO) של CU.

מעבדות אלה ימשיכו לייצר מחקר משמעותי, כולל שלושה פרסי נובל בפיזיקה:

2001: קרל וימן ואריק קורנל גילוי של קונדנסט Bose-Instein (BEC). BEC הוא מצב של חומר שבו קבוצה של אטומים קרים במיוחד פועלת כמו חלקיק בודד. התנהגותו מוגדרת במידה רבה על ידי עקרונות מכניקת הקוונטים.

2005: תרומותיו של ג'ון "ג'אן" הול ל ספקטרוסקופיה מדויקת מבוססת לייזר, כולל מסרקות תדר אופטיות, מעין סרגל לתדרים של אור.

2012: השיטות של דיוויד ווינלנד עבור מדידה ותפעול של מערכות קוונטיות בודדות, כמו קירור ובידוד בלייזר ואז לכידת יונים קרים. שיטות אלו שימושיות ליצירת שעונים אטומיים ומחשבים קוונטיים.

פרסים אלה הם סמל לקליבר המחקר המתרחש בקולורדו עד היום. מעבדות אלו עשו קפיצות ענק קדימה במדע ובטכנולוגיה והכינו את הבמה למערכת האקולוגית הקוונטית של קולורדו של ימינו.

תעשיית הקוונטים של קולורדו מסתובבת.

כאשר מחקר חדשני יוצא לדרך, אנשים רואים הזדמנויות לפיתוח חברות חדשות.

דוגמה מוקדמת אחת היא חברה שעדיין פועלת לאחר 45 שנים. אופטיקה של Meadowlark נפתח בשנת 1979, ויצר מערכות קיטוב ורכיבים. 

ואז, ב- 2002, שופע התחילו לייצר טכנולוגיות אופטיות שהמייסדים - כולל מייק אנדרסון וסקוט דייוויס - עבדו עליהם ב-JILA ובמעבדות האחרות. הם נותרו חלק מרכזי בשרשרת הערך הקוונטית של קולורדו, ומספקים לייזרים, מסרקות תדרים ואלקטרוניקה בקרה לאקדמיה ולתעשייה.

תעשיית הקוונטים של קולורדו המריאה ב-2007 עם הקמתה של הטיה, שנקרא בעבר ColdQuanta. מייסד החברה דנה אנדרסון יש גם שורשים ב-JILA. ההטיה החלה להשתמש BEC ואטומים ניטרליים מקוררים בלייזר לפיתוח טכנולוגיות כמו שעונים אטומיים ומחשבים קוונטיים. כיום, עם שבעה מיקומים הפרוסים על פני שלוש יבשות, הם אחד השחקנים הגדולים בתעשייה.

ואז יש את ההשפעה שהייתה לדולרים ממשלתיים, במיוחד ממשרד ההגנה, בבנייה הזו. מחקר חדשנות לעסקים קטנים (SBIRמענקים מימנו רבות מיוזמות מוקדמות אלו. לחיל האוויר ולחיל החלל יש נוכחות גדולה בקולורדו, וסביר להניח שרשת של קשרים מקומיים מילאה תפקיד.

כוח המשיכה מתעצם.

כשהמערכת האקולוגית של הטכנולוגיה הקוונטית החלה להבשיל, נכנסה לתוקף כוח משיכה מטאפורי. לייק מושך לייק. כישרונות והשקעות מובילים החלו לזרום פנימה. ועד שנת 2020, קולורדו מצאה את עצמה מארחת את אחד המסדרונות הקוונטיים התוססים ביותר בעולם.

חברות קוונטיות נוספות נכנסו. בשנת 2022, מחשוב אטום החליט ל לבנות את המתקן השני שלה בבולדר. בעוד שהחברה פתחה את המיקום הראשון שלה בקליפורניה, במובנים רבים, להגיע לקולורדו היה כמו לחזור הביתה: ד"ר בן בלום, מייסד החברה וה-CTO, קיבל את הדוקטורט שלו מ-CU Boulder. הוא ידע שקולורדו היא המקום להיות בו לקוונטים.

פתרונות קוונטיים של Honeywell הקים חנות בברומפילד ב-2016 לעבוד על טכנולוגיות יונים לכודים. לאחר מכן הם התמזגו עם Cambridge Quantum בשנת 2021 כדי ליצור קוונטיום. כמו Infleqtion, גם להם יש נוכחות גלובלית, אבל הם בחרו בקולורדו כמטה.

שרשרת הערך הקוונטית של קולורדו

אבל מה שעוד יותר מרשים ממספר המפתחים הקוונטיים הוא שקולורדו מצמיחת באופן אורגני שרשרת ערך קוונטית שלמה, עד לרכיבים הקטנים ביותר.

לדוגמה, אוקטב פוטוניקה יוצר חדשני מעגלים משולבים ננו-פוטונים שנכנסים לסוגי חומרה שונים. אלו כוללים מערכות הלייזר המשולבות של וסנט. לאחר מכן, המערכות הללו נכנסות לטכנולוגיות קוונטיות הנדסיות.

ראינו גם מייבל קוואנטום יצאה מהתגנבות ב-2022. חברה זו, המייצרת מקררי דילול לקירור קריוגני, היא חלק נוסף בשרשרת האספקה.

בקצה השני של הספקטרום, אנו רואים גם התפתחות של חומרה ויישומים בראש הערימה. איקרוס קוואנטום, למשל, מפתחת מחולל פוטון סבוך עבור רשת קוונטית.

קהילת קולורדו היא הבסיס.

הסיפור של המערכת האקולוגית הקוונטית של קולורדו ספוג בקהילה שלה. המעבדות המקוריות לא מפסיקות לגייס כשרונות, אבל גם בתי ספר מקומיים אחרים נכנסים לפעולה. בית הספר למכרות קולורדו החל להציע תוכנית הנדסת קוונטים בשנת 2020, בעוד המכללה הקהילתית של Front Range הוסיפה א תוכנית טכנאי אופטיקה כדי לשרת את הביקוש הגובר לעבודה מיומנת.

גם הקהילה התאחדה כדי ליצור הרם את הקוונטים, קונסורציום של למעלה מ-70 ארגונים המטפח שיתוף פעולה מקומי ומחזק שותפויות. המינהל לפיתוח כלכלי של משרד המסחר האמריקאי קבע לאחרונה את Elevate Quantum כמרכז טכנולוגיה אזורי. העובדה שרוב הארגונים המעורבים נמצאים כאן בקולורדו היא סימן נוסף לכך שהמדינה היא באמת עמק הסיליקון של הקוונטים.

כשחשפתי את הסיפור הזה במהלך עבודתי על זרקור קולורדו טק במהלך החודשים האחרונים, הבנתי שאנחנו במקום המושלם בזמן המושלם. המפגש של אנשים, רעיונות וטכנולוגיות יוצר מערכת אקולוגית שבה חדשנות משגשגת, ושיתוף פעולה הוא הנורמה. אנשים רבים הגיעו גם לקולורדו במהלך המגיפה, והביאו מימון ורעיונות לחדשנות.

האמת היא שאנחנו יכולים להתקדם רק על ידי עבודה משותפת כקהילה. 

עם הצוות החדשני שלי ב מדיה טכנולוגית דינמית, אני שואף לכסות את סיפורי הקהילה, להעביר מושגים טכניים והתקדמות מחקרית לנרטיבים מרתקים וממוקדי אדם. אנו פועלים לקידום הצמיחה הגדולה יותר של התעשייה באמצעות תקשורת ושיווק ורוצים לוודא שכולם מבינים את החשיבות של המערכת האקולוגית של קולורדו.

ג'ון הימס הוא המייסד של מדיה טכנולוגית דינמית, סוכנות שיווק דיגיטלית המתמחה ביצירת תוכן על טכנולוגיות מורכבות כמו קוונטים, פוטוניקה ורובוטיקה.

קטגוריות: חינוך, מאמר אורח, פוטוניקס, מחשוב קוונטי, מחקר

תגיות: מחשוב אטום, קולורדו, הטיה, מייבל פוטוניקס, אוקטב פוטוניקה, קוונטיום, שופע

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-how-colorado-became-the-silicon-valley-of-quantum/