Fortell oss om Quantopticon og problemene du håper å løse for kvantesamfunnet.
Mirella Koleva, administrerende direktør: Som kvantefysikere, materialforskere og ingeniører jobber vi sammen for å bygge såkalte "quantum 2.0"-enheter som utnytter egenskapene til superposisjon og sammenfiltring. Men vi må forstå de grunnleggende fysiske prosessene som skjer i disse enhetene før vi kan designe dem bedre, så hos Quantopticon utvikler vi simuleringsprogramvare som nøyaktig forutsier lys-materie-interaksjoner i kvanteriket. Programvaren vår er ment å være en plattform for å designe og optimalisere solid-state kvantefotoniske komponenter, nettverk og enheter.
Hvordan fikk du ideen om å starte selskapet?
Gaby Slavcheva, vitenskapelig sjef: Etter å ha jobbet med kvante- og ikke-lineær halvlederoptikk i mange år, var jeg klar over metodene for modellering og simulering av lasere. Imidlertid er lasere klassiske enheter når det gjelder statistikken over stråling de sender ut, og de siste årene har vi vært vitne til store fremskritt mot den fysiske realiseringen av Richard Feynmans kvanteberegningsparadigme basert på skjøre kvanteegenskaper som kvantekoherens, superposisjon og sammenfiltring. Global forskningsinnsats er nå fokusert på å utvikle disse neste generasjons teknologiene og, til slutt, en universell kvantedatamaskin.
Den fotoniske kvanteberegningsmodaliteten har store fordeler når det gjelder skalerbarhet og hastighet sammenlignet med andre kvanteberegningsarkitekturer. Men teorien og modelleringen av disse kvante 2.0-effektene er i sin spede begynnelse, og avanserte beregningsverktøy er nødvendig for å forutsi ytelsen til enheter basert på fotoniske plattformer. Så Mirella og jeg bestemte oss for å finne Quantopticon for å møte dette økende behovet og mangelen på slike modelleringsverktøy for kvantefotonikk spesielt. Vi tar sikte på å akselerere fremkomsten av banebrytende quantum 2.0-enheter og forenkle deres utbredte bruk.
Hva var katalysatoren som fikk deg til å si: "Akk, vi skal starte et selskap sammen?"
MK: Jeg tror det har vært en naturlig oppbygging av beredskapen til kvanteteknologier de siste fem årene. Da vi startet selskapet i 2017, forutså vi denne fremgangen, og vi tenkte: "Dette er øyeblikket da vi virkelig trenger å hoppe inn og bli involvert for å ri på denne bølgen." Så vi valgte det rette øyeblikket.
Vi har svært ambisiøse planer om å utvikle programvarepakken vår slik at vi virkelig kan gjøre en forskjell i de ulike undersektorene av kvanteteknologiindustrien
En del av å ri på bølgen er selvfølgelig å få finansiering. Hvordan gjorde du det?
MK: I de aller første dagene søkte vi om finansiering fra Innovate UK, Storbritannias innovasjonsbyrå, som gir tilskudd til innovative virksomheter som vår. Vi slo oss sammen med verdensledende eksperimentalister innen kvanteoptoelektronikk ved University of Oxford og eksperter på galliumnitrid ved University of Cambridge, og vi skrev et prosjektforslag sammen. Ideen var å bruke indium galliumnitrid kvanteprikker innebygd i galliumnitrid mikrosøylehulrom som et testlag for programvaren vår. Finansieringen vi fikk fra Innovate UK hjalp oss også med å utvikle et grafisk brukergrensesnitt for programvaren vår og akselerere den underliggende koden.
Den største finansieringshinderen for oss – faktisk den vanskeligste hindringen vi har måttet overvinne – var å prøve å få oppfølgingsfinansiering etter at Innovate UK-prosjektet var ferdig. Vi hadde et finansieringsgap under COVID-pandemikrisen, og det var en veldig vanskelig tid. I nesten tre år søkte vi gjentatte ganger til Innovate UK og andre britiske offentlige finansieringsbyråer, i den grad vi brukte mesteparten av tiden vår på å skrive tilskuddsforslag i stedet for å utvikle selskapet. Men disse tilskuddsforslagene ble til slutt ikke valgt for finansiering. Det var et skikkelig lavpunkt. Vi ble så motløse at vi begynte å lete etter finansiering fra utlandet.
Etter noen ofre, grøss og ren besluttsomhet, kom European Space Agency til unnsetning ved å gi oss i oppdrag å designe komponenter for den første europeiske kvantekrypteringssatellitten. Omtrent samtidig vant vi en betydelig sum penger fra Duality, et oppstartsakseleratorprogram basert ved University of Chicago i USA som fokuserer på satsinger forankret i kvanteteknologier. Vi var det eneste ikke-amerikanske selskapet som ble tatt opp på programmet og flytting til Chicago var en del av kravene, så jeg blir i USA til minst august 2022. Til slutt, i januar ble vi tildelt en ytterligere liten sum fra kl. SPIE i deres Startup Challenge-konkurranse på Photonics West. Det er litt ironisk og litt trist at vi får så mye anerkjennelse fra resten av verden, men ikke fra hjemlandet vårt. Vi håper dette vil endre seg.
Hvordan har dualitet hjulpet deg?
MK: Det har gitt et vell av støtte, veiledning og kurs, samt muligheter til å vise oss frem på høyprofilerte arrangementer og toppmøter. Det har vært utrolig givende å være en del av både Duality og det andre oppstartsakseleratorprogrammet vi er med i, som er basert på University of Toronto, Canada, og heter Creative Destruction Lab. De to programmene har helt forskjellige måter å støtte virksomheter på, og de utfyller hverandre godt. Vi er veldig heldige som er i begge samtidig.
Hva ser du på som hovedutfordringene for kvanteteknologifeltet som helhet?
GS: Den største tekniske utfordringen er utvilsomt den fysiske realiseringen av en universell kvantedatamaskin. En nyttig fotonisk kvantedatamaskin som kan demonstrere kvantefordeler i forhold til klassisk beregning trenger minst en million sammenkoblede kvantebiter for å gi en overhead for kvantefeilkorreksjon. Slike storskalaarkitekturer krever ultraraske operasjoner og sammenkoblinger, derav etterspørselen fra industrien om å utvikle kvantekomponenter med høy hastighet og høy-fidelity som kvantelyskilder.
Å utvikle den typen rask, skalerbar arkitektur som er nødvendig for å sikre sammenfiltring av et stort antall qubits med minimal dekoherens og optimalisert feilkorrigering er en formidabel oppgave som for tiden blir angrepet fra mange vinkler og på forskjellige dataplattformer. Vi tror at ved å lage pålitelige fysiske modeller av kvantefenomener og datastyrte designverktøy for integrert kvantefonikk på en brikke, kan vi bidra til å utvikle slike høyytende individuelle komponenter. Disse komponentene må da vikles inn, og beregningsmodellering kan også hjelpe her, på samme måte som elektronisk designautomatiseringsverktøy brukes i dag som en selvfølge i elektronisk kretsdesign.
MK: På forretningssiden er hovedutfordringen i feltet at kvanteindustrien fortsatt vokser frem, og det er ikke klart hvordan den vil vokse i fremtiden og hvordan den vil utvikle seg. Selv de største ekspertene er ikke sikre på hva som kommer til å skje videre. Så det er veldig utfordrende for en ny gründer som meg selv som ikke har mye erfaring på dette området å planlegge, og spesielt å lage langsiktige planer om hvordan selskapet vårt skal utvikle seg de neste årene. Vi er klar over at vi må være svært smidige for å reagere raskt og ta tak i muligheter når de dukker opp og være på utkikk etter nye ting.
Hva jobber du med nå, og hva har du tenkt å gjøre de neste månedene?
GS: For tiden jobber vi med design, modellering og optimalisering av halvlederkvanteprikkbaserte enkeltfotonkilder innebygd i optiske hulrom. Vi tar sikte på å utnytte hulroms kvanteelektrodynamikk og koherente fenomener for å produsere enkeltfotonkilder av høy kvalitet. Vi håper også å beskrive et bredere spekter av kvantesystemer, for eksempel spinn i silisium, defekter i 2D-materialer eller nitrogen-ledige sentre i nanodiamanter innebygd i fotoniske strukturer. Vi er interessert i bølgeledergeometrier med koblinger, platere, rotorer, Mach-Zehnder interferometre og forskjellige typer optiske hulrom som fotoniske krystaller, mikroresonatorer og andre.
Men våre langsiktige planer er å takle problemet med å generere multi-foton sammenfiltrede tilstander, som er nødvendige for å realisere en kvantedatamaskin. Vi ønsker å optimalisere disse multi-foton sammenfiltrede kildene med tanke på både geometri og kvantesystemegenskaper.
Det er mange forskjellige måter å lage qubits på, og du nevnte mange av dem akkurat nå. Jeg antar at det å være qubit-nøytral må være en av fordelene ved å være et kvanteprogramvareselskap i stedet for et maskinvareselskap.
GS: Ja, men vi fokuserer på den fotoniske kvanteberegningsplattformen fordi vi har stor tro på at fremtiden til kvanteberegning ligger i integrert kvantefotonikk på en brikke. Dette er måten vi kan produsere skalerbare arkitekturer på; det er en naturlig måte, og det har allerede fungert innen elektronikk, så vi må ta hensyn til det. Det er mye mer sannsynlig at vi oppnår storskala integrasjon ved å bruke modne, halvledende teknologier.
MK: Programvaren vår kan også brukes på nøytrale atomer, så selskaper som ColdQuanta som bygger kvantedatamaskiner fra nøytrale atomer er også av interesse for oss, og vi har veldig ambisiøse planer om å utvikle programvarepakken vår slik at vi virkelig kan gjøre en forskjell i de ulike undersektorer av kvanteteknologiindustrien. Men det er lenger på veikartet vårt, og Gaby har rett i at vi fokuserer på den fotoniske modaliteten for den fysiske implementeringen av qubits, fordi den ikke er godt adressert så langt. Vi prøver å rette opp i det og sørge for at vi virkelig kan utvikle disse systemene riktig og imøtekomme kundenes behov på en hensiktsmessig måte, slik at de er fornøyde med tjenesten de får fra oss.
Mirella Koleva er administrerende direktør og Gaby Slavcheva er vitenskapelig sjef ved Quantopticon.
Innlegget Å ri på bølgen i kvantefotonikk dukket først på Fysikkens verden.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- Om oss
- akselerere
- akselerator
- Logg inn
- Oppnå
- adresse
- Adopsjon
- avansert
- Fordel
- fordeler
- byrå
- smidig
- Sikter
- allerede
- ambisiøs
- beløp
- aktuelt
- anvendt
- hensiktsmessig
- arkitektur
- AREA
- rundt
- August
- auto
- Automatisering
- tildelt
- fordi
- før du
- være
- Biggest
- Bit
- bygge
- Bygning
- virksomhet
- bedrifter
- cambridge
- Canada
- Catalyst
- utfordre
- utfordringer
- utfordrende
- endring
- Chicago
- sjef
- konsernsjef
- chip
- valgt ut
- co-grunnleggerne
- kode
- samfunnet
- Selskaper
- Selskapet
- sammenlignet
- konkurranse
- Kompletter
- helt
- komponenter
- beregningen
- datamaskin
- datamaskiner
- databehandling
- land
- Covid
- Opprette
- Kreativ
- krise
- I dag
- besluttet
- Etterspørsel
- demonstrere
- beskrive
- utforming
- utforme
- besluttsomhet
- utvikle
- utvikle
- Enheter
- gJORDE
- forskjell
- forskjellig
- vanskelig
- ikke
- under
- hver enkelt
- Tidlig
- effekter
- innsats
- elektronisk
- Elektronikk
- innebygd
- Emery
- kryptering
- Ingeniører
- Gründer
- spesielt
- europeisk
- hendelser
- utøvende
- erfaring
- eksperter
- Exploit
- FAST
- Endelig
- Først
- fokuserte
- fokuserer
- fokusering
- funnet
- fra
- fullt
- fundamental
- finansiering
- videre
- framtid
- mellomrom
- genererer
- få
- Global
- skal
- Regjeringen
- tilskudd
- flott
- banebrytende
- Grow
- Økende
- skje
- lykkelig
- maskinvare
- høyde
- hjelpe
- hjulpet
- her.
- høykvalitets
- svært
- hold
- Hjemprodukt
- håp
- håper
- Hvordan
- Men
- HTTPS
- Tanken
- bilde
- gjennomføring
- utrolig
- individuelt
- industri
- Innovasjon
- innovative
- integrert
- integrering
- interesse
- interessert
- Interface
- Intervju
- involvert
- IT
- Januar
- hoppe
- lab
- stor
- lasere
- lett
- Sannsynlig
- langsiktig
- ser
- laget
- gjøre
- Making
- måte
- materialer
- Saken
- moden
- nevnt
- metoder
- millioner
- minimum
- modeller
- penger
- måneder
- mer
- mest
- Naturlig
- behov
- nettverk
- neste
- neste generasjon
- Antall
- innhentet
- Offiser
- på nett
- Drift
- Muligheter
- optimalisering
- Optimalisere
- optimalisert
- optimalisere
- Annen
- Oxford
- pandemi
- paradigmet
- del
- Spesielt
- ytelse
- utfører
- fysisk
- planer
- plattform
- Plattformer
- Point
- Synspunkt
- forutsi
- Problem
- problemer
- Prosesser
- produsere
- program
- programmer
- prosjekt
- egenskaper
- forslag
- gi
- forutsatt
- gir
- Quantum
- kvanteberegning
- raskt
- område
- Beredskap
- riket
- nylig
- pålitelig
- fjernkontroll
- krever
- Krav
- forskning
- REST
- veikart
- samme
- satellitt
- skalerbarhet
- skalerbar
- forskere
- halvledere
- tjeneste
- flere
- presentere
- signifikant
- Silicon
- lignende
- simulering
- enkelt
- liten
- So
- Software
- LØSE
- noen
- Rom
- fart
- Begynn
- Oppstart
- startet
- oppstart
- Stater
- statistikk
- Still
- støtte
- Støtte
- system
- Systemer
- Teknisk
- Technologies
- Teknologi
- vilkår
- test
- De
- verden
- ting
- tre
- tid
- sammen
- verktøy
- topp
- toronto
- mot
- overgang
- typer
- Uk
- Britisk regjering
- forstå
- Universell
- universitet
- University of Cambridge
- University of Oxford
- us
- bruke
- ulike
- ventures
- Se
- Wave
- måter
- Rikdom
- Vest
- Hva
- Hva er
- HVEM
- bredere
- utbredt
- innenfor
- arbeidet
- arbeid
- verden
- skriving
- år