Coluna de convidados da Quantum Particulars: "Como o Colorado se tornou o Vale do Silício da Quantum"

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John Himes, fundador da Dynamic Tech Media, discute o crescimento do ecossistema quântico do Colorado, começando com suas histórias de origem até os tempos modernos.

By Kenna Hughes-Castleberry publicado em 22 de fevereiro de 2024

“Quantum Particulars” é uma coluna editorial convidada que apresenta insights e entrevistas exclusivas com pesquisadores, desenvolvedores e especialistas quânticos que analisam os principais desafios e processos neste campo. Este artigo, escrito por John Himes, fundador e editor-chefe da Mídia tecnológica dinâmica, concentra-se no desenvolvimento do ecossistema quântico do Colorado.

Colorado é o lugar ideal para a tecnologia quântica. A Front Range está explodindo com inovação. Como chegamos aqui?

No início…

Lá estavam os laboratórios.

A Universidade do Colorado (CU) Boulder— particularmente o seu programa de física — foi o motor principal. A CU foi fundada em 1876, e quando o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) começou a procurar um local para seu segundo campus em 1954, Boulder foi a escolha.

Além disso, o terreno era basicamente gratuito na época.

Uma terceira organização, JILA (anteriormente Joint Institute for Laboratory Astrophysics), abriu suas portas em 1962. A fundação da JILA abriu caminho para colaborações entre CU Boulder e NIST.

Os pesquisadores dessas instituições começaram a trabalhar em estreita colaboração. Por exemplo, como o NIST se concentra em metrologia e instrumentação de precisão, seu trabalho foi crucial para o avanço da pesquisa em física atômica, molecular e óptica (AMO) da CU.

Esses laboratórios continuariam a produzir pesquisas significativas, incluindo três Prêmios Nobel de Física:

2001: Carl Wieman e Eric Cornell descoberta do condensado de Bose-Einstein (BEC). BEC é um estado da matéria em que um grupo de átomos ultrafrios age como uma única partícula. Seu comportamento é amplamente definido pelos princípios da mecânica quântica.

2005: Contribuições de John “Jan” Hall para espectroscopia de precisão baseada em laser, incluindo pentes de frequência óptica, uma espécie de régua para frequências de luz.

2012: Os métodos de David Wineland para medir e manipular sistemas quânticos individuais, como resfriamento a laser e isolamento e, em seguida, captura de íons frios. Esses métodos são úteis para criar relógios atômicos e computadores quânticos.

Esses prêmios são emblemáticos do calibre da pesquisa que acontece no Colorado até hoje. Esses laboratórios deram grandes avanços na ciência e na tecnologia e prepararam o cenário para o atual ecossistema quântico do Colorado.

A indústria quântica do Colorado desmorona.

À medida que a investigação inovadora avança, as pessoas vêem oportunidades para desenvolver novas empresas.

Um dos primeiros exemplos é uma empresa que ainda está em atividade após 45 anos. Óptica Meadowlark inaugurado em 1979, criando sistemas e componentes de polarização.

Então, no 2002, Vescent começou a fabricar tecnologias ópticas que os fundadores - incluindo Mike Anderson e Scott Davis – trabalharam no JILA e em outros laboratórios. Eles continuam sendo uma parte fundamental da cadeia de valor quântica do Colorado, fornecendo lasers, pentes de frequência e eletrônicos de controle para a academia e a indústria.

A indústria quântica do Colorado decolou em 2007 com a fundação da inflexão, anteriormente chamado de ColdQuanta. O fundador da empresa Dana Anderson também tem raízes na JILA. A inflexão começou a usar BEC e átomos neutros resfriados a laser para desenvolver tecnologias como relógios atômicos e computadores quânticos. Hoje, com sete localidades espalhadas por três continentes, é um dos maiores players do setor.

Depois há o impacto que os dólares do governo, especialmente do Departamento de Defesa, tiveram nesta construção. Pesquisa de inovação em pequenas empresas (SBIR) os subsídios financiaram muitas dessas iniciativas iniciais. A Força Aérea e a Força Espacial têm uma grande presença no Colorado, e uma rede de relacionamentos locais provavelmente desempenhou um papel importante.

A atração gravitacional se intensifica.

À medida que o ecossistema da tecnologia quântica começou a amadurecer, uma força gravitacional metafórica entrou em vigor. Semelhante atrai semelhante. Os melhores talentos e dólares de investimento começaram a chegar. E em 2020, o Colorado se viu anfitrião de um dos corredores quânticos mais vibrantes do mundo.

Mais empresas quânticas se mudaram. Em 2022, Computação Atômica decidiu construir sua segunda instalação em Pedregulho. Embora a empresa tenha aberto seu primeiro local na Califórnia, em muitos aspectos, vir para o Colorado foi como voltar para casa: Dr. Ben Bloom, fundador e CTO da empresa, obteve seu doutorado pela CU Boulder. Ele sabia que o Colorado era o lugar ideal para a quantum.

Soluções Quânticas Honeywell abriu uma loja em Broomfield em 2016 para trabalhar em tecnologias de íons aprisionados. Eles então se fundiram com a Cambridge Quantum em 2021 para formar quântico. Assim como a Infleqtion, eles também têm presença global, mas escolheram o Colorado como sede.

Cadeia de valor quântica do Colorado

Mas o que é ainda mais impressionante do que o número de desenvolvedores quânticos é que o Colorado está desenvolvendo organicamente uma cadeia de valor quântica completa, indo até os menores componentes.

Por exemplo, a Oitava Fotônica está criando inovações circuitos integrados nanofotônicos que vão para diferentes tipos de hardware. Esses incluem Sistemas laser integrados da Vescent. Então, esses sistemas vão para a engenharia de tecnologias quânticas.

Nós também vimos Maybell Quantum sai furtivamente em 2022. Essa empresa, que produz refrigeradores de diluição para resfriamento criogênico, é outra parte da cadeia de abastecimento.

No outro extremo do espectro, também vemos o desenvolvimento de hardware e aplicações no topo da pilha. Ícaro Quântico, por exemplo, está desenvolvendo um gerador de fótons emaranhados para rede quântica.

A comunidade do Colorado é a base.

A história do ecossistema quântico do Colorado está impregnada de sua comunidade. Os laboratórios originais continuam produzindo talentos, mas outras escolas locais também estão entrando em ação. A Escola de Minas do Colorado começou a oferecer um programa de engenharia quântica em 2020, enquanto o Front Range Community College adicionou um programa técnico em óptica para atender à crescente demanda por mão de obra qualificada.

A comunidade também se uniu para formar Elevar o Quântico, um consórcio de mais de 70 organizações que promove a colaboração local e fortalece parcerias. A Administração de Desenvolvimento Econômico do Departamento de Comércio dos EUA designou recentemente o Elevate Quantum como um centro tecnológico regional. O facto de a maioria das organizações envolvidas estar aqui no Colorado é outro sinal de que o estado é verdadeiramente o Vale do Silício da quantum.

Como descobri essa história durante meu trabalho no Destaque tecnológico do Colorado nos últimos meses, percebi que estamos no lugar perfeito na hora perfeita. A confluência de pessoas, ideias e tecnologias cria um ecossistema onde a inovação prospera e a colaboração é a norma. Muitas pessoas também vieram para o Colorado durante a pandemia, trazendo financiamento e ideias para inovação.

A verdade é que só podemos progredir trabalhando juntos como uma comunidade.

Com minha equipe inovadora em Mídia tecnológica dinâmica, eu me esforço para cobrir as histórias da comunidade, transmitindo conceitos técnicos e avanços de pesquisa em narrativas envolventes e focadas no ser humano. Trabalhamos para promover o maior crescimento da indústria através de comunicações e marketing e queremos garantir que todos compreendam a importância do ecossistema do Colorado.

John Himes é o fundador da Mídia tecnológica dinâmica, uma agência de marketing digital especializada na criação de conteúdo sobre tecnologias complexas como quântica, fotônica e robótica.

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Tags: Computação Atômica, Colorado, inflexão, Fotônica Maybell, Oitava Fotônica, quântico, Vescent