Kwantumfysica is raar, maar dit is hoe het ons geld oplevert

Natuurkundigen hebben lang gepocht op hun succes in wat bekend staat als "kwantum 1.0" technologie - halfgeleiderovergangen, transistors, lasers enzovoort. Maar de toekomst zal zich steeds meer gaan richten op "kwantum 2.0" technologie, die fenomenen als superpositie en verstrengeling aanboort om alles mogelijk te maken, van kwantumcomputing en cryptografie tot kwantumdetectie, timing en beeldvorming.

De ongelooflijke mogelijkheden van kwantum 2.0 werden me duidelijk toen ik de UK's bijwoonde Nationale showcase van Quantum Technologies (NQTS) in het centrum van Londen in november. Aangezien het VK de thuisbasis is van ongeveer de helft van alle kwantumbedrijven in Europa, was het evenement uitverkocht, met 1000 aanwezigen. Het waren er ook meer dan 60 exposant stands en een bomvol programma van gesprekken.

De showcase benadrukte de vooruitgang die is geboekt door de UK's Nationaal programma Quantum Technologies, dat de afgelopen tien jaar bijna £ 175 miljoen heeft geïnvesteerd in kwantumtechnologie en 139 door bedrijven geleide projecten ondersteunde waarbij 141 verschillende bedrijven betrokken waren. Dit geld heeft sinds 390 meer dan £ 2018 miljoen aan extra investeringen opgeleverd - en de regering hoopt dat tegen 1 £ 2024 miljard aan publiek en privaat geld in kwantumonderzoek en -innovatie in het VK zal zijn gestoken.

Quantumtechnologie is een echt succesverhaal in het VK. Volgens managementadviseurs Verankerdzijn in het land de afgelopen tien jaar in totaal 46 kwantumtechnologiebedrijven opgericht. Samen hebben ze meer dan £ 346 miljoen aan investeringen opgehaald en hebben ze nu 850 mensen in dienst, waarvan alleen al in de eerste drie kwartalen van 101 ongeveer £ 2022 miljoen is geïnvesteerd.

Verschillende quantumtechbedrijven brengen nu evenveel geld binnen als ze uitgeven aan R&D, wat altijd een uitstekend teken is

Quantumtechnologie was inderdaad een van de zes snelstgroeiende sectoren in het VK in 2021, en de grote verandering in 2022, volgens Anchored-In, is dat deze bedrijven nu aanzienlijke inkomsten beginnen te genereren. Het schat zelfs dat ze meer dan £ 50 miljoen aan verkopen hebben verdiend, waarbij verschillende bedrijven nu evenveel geld binnenhalen als ze uitgeven aan R&D, wat altijd een uitstekend teken is.

Bedrijven winnen

Het evenement in Londen viel samen met de publicatie van de Institute of Physics (IOP) van een nieuw rapport ontworpen ter ondersteuning van de Afdeling voor bedrijfs-, energie- en industriële strategie. Recht hebben Een visie voor kwantumtechnologieën in het VK, is het in overleg met IOP-leden tot stand gekomen via een mix van evenementen voor belanghebbenden en onderzoek in opdracht. Het IOP heeft ook een nieuw opgericht kwantumbedrijfsinnovatie en -groei (qBIG) groep om de commercialisering in het VK en Ierland op dit gebied te ondersteunen.

Er waren zelfs verschillende IOP-winnaars van de bedrijfsprijs vertegenwoordigd op de NQST, die werkzaam waren in alles van kwantumcomputing tot kwantumcommunicatie en detectie. Ze omvatten Universele Quantum, die op weg is om een ​​kwantumprocessor met een miljoen qubits te maken. Dat zou nog indrukwekkender zijn dan IBM's Osprey-apparaat, met 433 qubits en een doel van 4000 in 2024.

De elektronische modules van Universal Quantum zijn gebaseerd op siliciumtechnologie, verbonden met behulp van ultrasnelle elektrische veldverbindingen om een ​​architectuur te vormen die echt schaalbaar is. Dat maakte het bedrijf onlangs bekend een contract van € 67 miljoen met de Duits lucht- en ruimtevaartcentrum om 's werelds eerste volledig schaalbare kwantumcomputer te bouwen op basis van ingesloten ionentechnologie.

Ook op het evenement in Londen was ORCA-computers, die won een IOP Business Startup Award in 2020. Het bedrijf boekt grote vooruitgang met zijn op fotonen gebaseerde kwantumcomputingplatform bij kamertemperatuur, nadat het in januari 15 $ 2022 miljoen aan investeringsfinanciering had aangekondigd. Het biedt het Britse ministerie van Defensie zelfs een ORCA PT-1-computer – de eerste in zijn soort die op kamertemperatuur kan werken. Een ander is verkocht aan de Israël Quantum Computercentrum, "met binnenkort meer aankondigingen", aldus baas Richard Murray.

Ondertussen Aegiq, dat werkt in kwantumsleuteldistributie (QKD) en won een IOP start-up award in 2021, heeft zijn eerste producten gelanceerd. Aegiq is in 2019 afgesplitst van de Universiteit van Sheffield en heeft bijna £ 4 miljoen ontvangen om "iSPS" -technologie te ontwikkelen, die niet te onderscheiden afzonderlijke fotonen produceert. De eerste applicatie zal naar verwachting in satelliet-QKD zijn, waarbij iSPS snelheden biedt die 10 keer hoger zijn dan de beste die momenteel beschikbaar zijn, waardoor gegevens veiliger kunnen worden verzonden.

Ik was er ook door geïntrigeerd Cerca Magnetics, die een ontving 2022 IOP-prijs voor bedrijfsinnovatie voor het op de markt brengen van 's werelds eerste wearable magneto-encefalografie scanner. Met behulp van optisch gepompte magnetometers op kamertemperatuur is elk sensorelement niet groter dan een LEGO-steen en kan het de menselijke hersenfunctie meten met een gevoeligheid die vergelijkbaar is met die van cryogene supergeleidende apparaten. Cerca heeft al een lichtgewicht 3D-geprinte op het hoofd gemonteerde scannerdop gebouwd en verschillende systemen over de hele wereld geïnstalleerd.

Toen was er QLM-technologie, die won een IOP business start-up award in 2020 en heeft het met succes uitgeprobeerd "kwantumgascamera" in het veld en haalde £ 12 miljoen aan financiering op in augustus 2022. QLM maakt goedkope, energiezuinige LIDAR-gasbeeldvormingssystemen met afstembare diodes op basis van infrarooddetectoren met één foton. Ze kunnen lekken van methaan - een krachtig broeikasgas - uit gas- en oliebronnen monitoren. QLM's vroege prototypes brachten deeltjes per miljoen niveaus van methaan in beeld op afstanden tot 200 m.

Het is deze geest van innovatie die heeft geleid tot de qBIG-prijs, die kleine en middelgrote ondernemingen £ 10,000 in contanten zal toekennen en hen mentorschap en toegang tot de IOP-versneller en zakelijk netwerk. De prijs wordt gesponsord door het in Londen gevestigde Kwantum exponentieel, het eerste beursgenoteerde bedrijf dat is begonnen met het samenstellen van een portefeuille van minderheidsinvesteringen in beginnende kwantumtechnologiebedrijven over de hele wereld. Het handelt op de AQSE-groeimarkt onder het tickersymbool "QBIT", dat de meeste Natuurkunde wereld lezers zullen, daar ben ik zeker van, gemakkelijk te onthouden zijn.

• De deadline voor deelname aan de IOP's Business Awards 2023 is 16 januari: zie iop.awardsplatform.com voor volledige informatie over hoe u zich kunt aanmelden.