Povejte nam o Quantopticonu in težavah, ki jih želite rešiti za kvantno skupnost.
Mirella Koleva, glavna izvršna direktorica: Kot kvantni fiziki, znanstveniki za materiale in inženirji sodelujemo pri izdelavi tako imenovanih naprav "kvantnih 2.0", ki izkoriščajo lastnosti superpozicije in prepletenosti. Vendar moramo razumeti temeljne fizikalne procese, ki se dogajajo v teh napravah, preden jih lahko bolje oblikujemo, zato pri Quantopticonu razvijamo programsko opremo za simulacijo, ki natančno napoveduje interakcije svetlobe in snovi v kvantnem svetu. Naša programska oprema naj bi bila platforma za načrtovanje in optimizacijo polprevodniških kvantnih fotonskih komponent, omrežij in naprav.
Kako ste dobili idejo za ustanovitev podjetja?
Gaby Slavcheva, glavna znanstvena sodelavka: Ker sem dolga leta delal na področju kvantne in nelinearne polprevodniške optike, sem bil seznanjen z metodami za modeliranje in simulacijo laserjev. Vendar pa so laserji klasične naprave v smislu statistike sevanja, ki ga oddajajo, in v zadnjih letih smo priča velikemu napredku v smeri fizične realizacije paradigme kvantnega računalništva Richarda Feynmana, ki temelji na krhkih kvantnih lastnostih, kot so kvantna koherenca, superpozicija in prepletenost. Globalna raziskovalna prizadevanja so zdaj osredotočena na razvoj teh tehnologij naslednje generacije in navsezadnje na univerzalni kvantni računalnik.
Modalnost fotonskega kvantnega računalništva ima velike prednosti v smislu razširljivosti in hitrosti v primerjavi z drugimi arhitekturami kvantnega računalništva. Toda teorija in modeliranje teh kvantnih učinkov tipa 2.0 sta v povojih in potrebna so napredna računalniška orodja za napovedovanje delovanja naprav, ki temeljijo na fotonskih platformah. Zato sva se z Mirello odločila ustanoviti podjetje Quantopticon, da bi obravnavala to naraščajočo potrebo in pomanjkanje takšnih orodij za modeliranje, zlasti za kvantno fotoniko. Naš cilj je pospešiti pojav revolucionarnih naprav Quantum 2.0 in olajšati njihovo splošno sprejetje.
Kaj je bil katalizator, da ste rekli: "Prav, skupaj bova ustanovila podjetje?"
MK: Mislim, da je v zadnjih petih letih prišlo do naravnega kopičenja pripravljenosti kvantnih tehnologij. Ko smo ustanovili podjetje leta 2017, smo pričakovali ta napredek in smo si mislili: "To je trenutek, ko moramo resnično skočiti in sodelovati, da bi zajahali na tem valu." Zato smo izbrali pravi trenutek.
Imamo zelo ambiciozne načrte za razvoj naše programske opreme, tako da bomo lahko resnično naredili razliko v različnih podsektorjih industrije kvantne tehnologije
Del jahanja vala je seveda pridobivanje sredstev. Kako si to naredil?
MK: Že v prvih dneh smo zaprosili za financiranje Innovate UK, britanske agencije za inovacije, ki zagotavlja nepovratna sredstva za inovativna podjetja, kot je naše. Povezali smo se z vodilnimi svetovnimi eksperimentalci na področju kvantne optoelektronike na Univerzi v Oxfordu in strokovnjaki za galijev nitrid na Univerzi v Cambridgeu ter skupaj napisali predlog projekta. Zamisel je bila uporabiti kvantne pike indijevega galijevega nitrida, vdelane v votline mikrostebra galijevega nitrida, kot preskusno posteljo za našo programsko opremo. Financiranje, ki smo ga pridobili od Innovate UK, nam je prav tako pomagalo razviti grafični uporabniški vmesnik za našo programsko opremo in pospešiti osnovno kodo.
Največja ovira pri financiranju za nas – pravzaprav najtežja ovira, ki smo jo morali premagati – je bilo iskanje nadaljnjega financiranja po zaključku projekta Innovate UK. Med krizo pandemije COVID smo imeli vrzel v financiranju in to je bilo res težko obdobje. Skoraj tri leta smo se večkrat prijavili na Innovate UK in druge agencije za financiranje vlade Združenega kraljestva, tako da smo večino časa porabili za pisanje predlogov za nepovratna sredstva, namesto da bi razvijali podjetje. Toda ti predlogi za nepovratna sredstva na koncu niso bili izbrani za financiranje. To je bila res nizka točka. Postali smo tako malodušni, da smo začeli iskati financiranje iz tujine.
Po nekaj odrekanjih, vztrajnosti in čisti odločnosti nam je Evropska vesoljska agencija priskočila na pomoč in nam naročila oblikovanje komponent za prvi evropski satelit za kvantno šifriranje. Približno v istem času smo pridobili veliko denarja od Duality, pospeševalnega programa za zagon podjetij s sedežem na Univerzi v Chicagu v ZDA, ki se osredotoča na podvige, ki temeljijo na kvantnih tehnologijah. Bili smo edino neameriško podjetje, ki je bilo sprejeto v program, in selitev v Chicago je bila del zahtev, tako da ostajam v ZDA vsaj do avgusta 2022. Končno smo januarja prejeli še majhen znesek od SPIE na njihovem tekmovanju Startup Challenge na Photonics West. Malo ironično in rahlo žalostno je, da dobivamo toliko priznanj od preostalega sveta, ne pa od svoje domovine. Upamo, da se bo to spremenilo.
Kako vam je Duality pomagal?
MK: Zagotovil je bogato podporo, mentorstvo in tečaje ter priložnosti, da se predstavimo na odmevnih dogodkih in vrhovih. Neverjetno nagrajujoče je bilo biti del Dualityja in drugega programa za pospeševanje zagonskih podjetij, v katerem sodelujemo, ki ima sedež na Univerzi v Torontu v Kanadi in se imenuje Creative Destruction Lab. Oba programa imata povsem različne načine podpore podvigom in se dobro dopolnjujeta. Imamo veliko srečo, da smo v obeh hkrati.
Kaj vidite kot glavne izzive za področje kvantne tehnologije kot celote?
GS: Glavni tehnični izziv je nedvomno fizična realizacija univerzalnega kvantnega računalnika. Uporaben fotonski kvantni računalnik, ki lahko pokaže kvantno prednost pred klasičnim računanjem, potrebuje vsaj milijon medsebojno povezanih kubitov, da zagotovi režijske stroške za kvantno popravljanje napak. Takšne obsežne arhitekture zahtevajo ultra hitre operacije in medsebojne povezave, zato industrija zahteva povpraševanje po razvoju hitrih in zmogljivih kvantnih komponent, kot so kvantni viri svetlobe.
Razvijanje vrste hitre, razširljive arhitekture, potrebne za zagotovitev prepletanja velikega števila kubitov z minimalno dekoherenco in optimiziranim odpravljanjem napak, je mogočna naloga, ki je trenutno napadena iz številnih zornih kotov in na različnih računalniških platformah. Verjamemo, da lahko z ustvarjanjem zanesljivih fizikalnih modelov kvantnih pojavov in računalniških orodij za načrtovanje integrirane kvantne fonike na čipu pomagamo razviti tako zelo zmogljive posamezne komponente. Te komponente je nato treba zaplesti in tudi tukaj lahko pomaga računalniško modeliranje, podobno kot se danes samoumevna uporaba orodij za avtomatizacijo elektronskega načrtovanja pri načrtovanju elektronskih vezij.
MK: S poslovne strani je glavni izziv na tem področju ta, da je kvantna industrija šele v nastajanju in ni jasno, kako bo rasla v prihodnosti in kako se bo razvijala. Tudi največji strokovnjaki niso prepričani, kaj se bo zgodilo naprej. Zato je za novega podjetnika, kot sem jaz, ki nima veliko izkušenj na tem področju, zelo zahtevno načrtovati, predvsem pa delati dolgoročne načrte o tem, kako se bo naše podjetje razvijalo v naslednjih nekaj letih. Zavedamo se, da moramo biti zelo agilni, da se hitro odzovemo in izkoristimo priložnosti, ko se pojavijo, ter iščemo novosti.
Na čem delate zdaj in kaj nameravate narediti v naslednjih mesecih?
GS: Trenutno delamo na načrtovanju, modeliranju in optimizaciji polprevodniških virov enega fotona na osnovi kvantnih pik, vgrajenih v optične votline. Naš cilj je izkoristiti kvantno elektrodinamiko votline in koherentne pojave za proizvodnjo visokokakovostnih virov z enim fotonom. Upamo tudi, da bomo opisali širši nabor kvantnih sistemov, kot so vrtljaji v siliciju, napake v 2D materialih ali središča prostih dušikovih delov v nanodiamantih, vdelanih v fotonske strukture. Zanimajo nas geometrije valovodov s spojniki, ploščami, rotorji, Mach–Zehnderjevimi interferometri in različnimi vrstami optičnih votlin, kot so fotonski kristali, mikroresonatorji in drugi.
Toda naši dolgoročni načrti so reševanje problema generiranja večfotonskih zapletenih stanj, ki so potrebni za uresničitev kvantnega računalnika. Te večfotonsko zapletene vire želimo optimizirati z vidika geometrije in lastnosti kvantnega sistema.
Obstaja veliko različnih načinov izdelave kubitov in številne ste pravkar omenili. Predvidevam, da mora biti nevtralnost do qubita ena od prednosti podjetja za kvantno programsko opremo in ne podjetja za strojno opremo.
GS: Da, vendar se osredotočamo na fotonsko kvantno računalniško platformo, ker smo trdno prepričani, da je prihodnost kvantnega računalništva v integrirani kvantni fotoniki na čipu. To je način, na katerega lahko izdelamo razširljive arhitekture; to je naraven način in je deloval že v elektroniki, zato moramo to upoštevati. Veliko bolj verjetno je, da bomo dosegli obsežno integracijo z uporabo zrelih polprevodniških tehnologij.
MK: Naša programska oprema je uporabna tudi za nevtralne atome, zato nas zanimajo tudi podjetja, kot je ColdQuanta, ki gradijo kvantne računalnike iz nevtralnih atomov, in imamo zelo ambiciozne načrte za razvoj naše programske opreme, tako da bomo lahko resnično spremenili različne podsektorji industrije kvantne tehnologije. Toda to je še naprej po našem načrtu in Gaby ima prav, da se osredotočamo na fotonsko modalnost za fizično implementacijo kubitov, ker zaenkrat še ni dobro obravnavana. To skušamo popraviti in zagotoviti, da lahko te sisteme res pravilno razvijemo in na ustrezen način obravnavamo potrebe naših strank, tako da bodo zadovoljne s storitvijo, ki jo dobijo od nas.
Mirella Koleva je glavni izvršni direktor in Gaby Slavcheva je glavni znanstveni uradnik pri Quantopticonu.
Pošta Jezdenje vala v kvantni fotoniki pojavil prvi na Svet fizike.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- O meni
- pospeši
- plin
- Račun
- Doseči
- Naslov
- Sprejetje
- napredno
- Prednost
- Prednosti
- agencija
- okreten
- Usmerjanje
- že
- ambiciozni
- znesek
- primerno
- uporabna
- primerno
- Arhitektura
- OBMOČJE
- okoli
- Avgust
- avto
- Avtomatizacija
- oddano
- ker
- pred
- počutje
- največji
- Bit
- izgradnjo
- Building
- poslovni
- podjetja
- Cambridge
- Kanada
- Katalizator
- izziv
- izzivi
- izziv
- spremenite
- Chicago
- šef
- izvršni direktor
- čip
- izbran
- soustanovitelji
- Koda
- skupnost
- Podjetja
- podjetje
- v primerjavi z letom
- Tekmovanje
- Dopolnilo
- popolnoma
- deli
- računanje
- računalnik
- računalniki
- računalništvo
- država
- Covidien
- Ustvarjanje
- Creative
- kriza
- Trenutno
- odločil
- Povpraševanje
- izkazati
- opisati
- Oblikovanje
- oblikovanje
- odločnost
- Razvoj
- razvoju
- naprave
- DID
- Razlika
- drugačen
- težko
- Ne
- med
- vsak
- Zgodnje
- Učinki
- prizadevanja
- Electronic
- Elektronika
- vgrajeni
- smirkovim
- šifriranje
- Inženirji
- Podjetnik
- zlasti
- Evropski
- dogodki
- izvršni
- izkušnje
- Strokovnjaki
- Izkoristite
- FAST
- končno
- prva
- osredotočena
- Osredotoča
- osredotoča
- je pokazala,
- iz
- polno
- temeljna
- Financiranje
- nadalje
- Prihodnost
- vrzel
- ustvarjajo
- pridobivanje
- Globalno
- dogaja
- vlada
- nepovratna sredstva
- veliko
- prelomni
- Grow
- Pridelovanje
- se zgodi
- srečna
- strojna oprema
- višina
- pomoč
- pomagal
- tukaj
- visoka kvaliteta
- zelo
- držite
- Domov
- upam,
- v upanju,
- Kako
- Vendar
- HTTPS
- Ideja
- slika
- Izvajanje
- neverjetno
- individualna
- Industrija
- Inovacije
- inovativne
- integrirana
- integracija
- obresti
- zainteresirani
- vmesnik
- Intervju
- vključeni
- IT
- januar
- skoči
- lab
- velika
- laserji
- light
- Verjeten
- dolgoročna
- si
- je
- Znamka
- Izdelava
- Način
- materiali
- Matter
- zrel
- omenjeno
- Metode
- milijonov
- minimalna
- modeli
- Denar
- mesecev
- več
- Najbolj
- naravna
- potrebe
- omrežij
- Naslednja
- Naslednja generacija
- Številka
- pridobljeni
- Častnik
- na spletu
- operacije
- Priložnosti
- optimizacija
- Optimizirajte
- optimizirana
- optimizacijo
- Ostalo
- Oxford
- Pandemija
- paradigma
- del
- zlasti
- performance
- izvajati
- fizično
- načrti
- platforma
- Platforme
- Točka
- Pogled na točko
- napovedati
- problem
- Težave
- Procesi
- proizvodnjo
- Učni načrt
- programi
- Projekt
- Lastnosti
- snubitev
- zagotavljajo
- če
- zagotavlja
- Kvantna
- kvantno računalništvo
- hitro
- območje
- Pripravljenost
- kraljestvo
- nedavno
- zanesljiv
- daljinsko
- zahteva
- Zahteve
- Raziskave
- REST
- načrt
- Enako
- satelit
- Prilagodljivost
- razširljive
- Znanstveniki
- polprevodnik
- Storitev
- več
- predstavitev
- pomemben
- Silicij
- Podoben
- Simulacija
- sam
- majhna
- So
- Software
- SOLVE
- nekaj
- Vesolje
- hitrost
- Začetek
- Start-up
- začel
- zagon
- Države
- Statistika
- Še vedno
- podpora
- Podpora
- sistem
- sistemi
- tehnični
- Tehnologije
- Tehnologija
- Pogoji
- Test
- O
- svet
- stvari
- 3
- čas
- skupaj
- orodja
- vrh
- toronto
- proti
- Prehod
- Vrste
- Uk
- Vlada Združenega kraljestva
- razumeli
- Universal
- univerza
- univerza v Cambridgeu
- Univerza v Oxfordu
- us
- uporaba
- različnih
- Ventures
- Poglej
- Wave
- načini
- Wealth
- West
- Kaj
- Kaj je
- WHO
- širše
- razširjen
- v
- delal
- deluje
- svet
- pisanje
- let