Berätta om Quantopticon och de problem du hoppas kunna lösa för kvantgemenskapen.
Mirella Koleva, verkställande direktör: Som kvantfysiker, materialvetare och ingenjörer arbetar vi tillsammans för att bygga så kallade "quantum 2.0"-enheter som utnyttjar egenskaperna hos superposition och intrassling. Men vi måste förstå de grundläggande fysiska processerna som sker inom dessa enheter innan vi kan designa dem bättre, så på Quantopticon utvecklar vi simuleringsmjukvara som exakt förutsäger ljus-materia-interaktioner i kvantvärlden. Vår mjukvara är avsedd att vara en plattform för att designa och optimera solid-state kvantfotoniska komponenter, nätverk och enheter.
Hur fick du idén att starta företaget?
Gaby Slavcheva, vetenskapschef: Efter att ha arbetat med kvant- och olinjär halvledaroptik i många år var jag medveten om metoderna för att modellera och simulera lasrar. Lasrar är dock klassiska enheter när det gäller statistiken över strålning de sänder ut, och på senare år har vi sett stora framsteg mot det fysiska förverkligandet av Richard Feynmans kvantberäkningsparadigm baserat på ömtåliga kvantegenskaper som kvantkoherens, superposition och intrassling. Globala forskningsinsatser är nu fokuserade på att utveckla dessa nästa generations teknologier och i slutändan en universell kvantdator.
Den fotoniska kvantberäkningsmodaliteten har stora fördelar vad gäller skalbarhet och hastighet jämfört med andra kvantberäkningsarkitekturer. Men teorin och modelleringen av dessa kvanteffekter av 2.0-typ är i sin linda, och avancerade beräkningsverktyg behövs för att förutsäga prestandan hos enheter baserade på fotoniska plattformar. Så Mirella och jag bestämde oss för att grunda Quantopticon för att möta detta växande behov och bristen på sådana modelleringsverktyg för kvantfotonik i synnerhet. Vi strävar efter att påskynda tillkomsten av banbrytande quantum 2.0-enheter och att underlätta deras utbredda användning.
Vad var katalysatorn som fick dig att säga: "Vi ska starta ett företag tillsammans?"
MK: Jag tror att det har skett en naturlig uppbyggnad av kvantteknologiernas beredskap under de senaste fem åren. När vi startade företaget 2017 förutsåg vi dessa framsteg och vi tänkte: "Detta är ögonblicket då vi verkligen behöver hoppa in och engagera oss för att åka på den här vågen." Så vi valde rätt ögonblick.
Vi har mycket ambitiösa planer på att utveckla vår mjukvarusvit så att vi verkligen kan göra skillnad inom kvantteknologibranschens olika delsektorer
En del av att rida på vågen är förstås att få finansiering. Hur gjorde du det där?
MK: I de allra första dagarna ansökte vi om finansiering från Innovate UK, Storbritanniens innovationsbyrå, som ger bidrag till innovativa företag som vårt. Vi slog oss ihop med världsledande experimentalister inom kvantoptoelektronik vid University of Oxford och experter på galliumnitrid vid University of Cambridge och vi skrev ett projektförslag tillsammans. Tanken var att använda kvantprickar av indiumgalliumnitrid inbäddade i mikropelarhåligheter av galliumnitrid som en testbädd för vår programvara. Finansieringen vi fick från Innovate UK hjälpte oss också att utveckla ett grafiskt användargränssnitt för vår programvara och att accelerera den underliggande koden.
Det största finansieringshindret för oss – i själva verket det svåraste hindret vi har behövt övervinna – var att försöka få uppföljningsfinansiering efter att Innovate UK-projektet avslutades. Vi hade ett finansieringsunderskott under covid-pandemikrisen och det var en riktigt svår tid. I nästan tre år ansökte vi upprepade gånger till Innovate UK och andra brittiska statliga finansieringsorgan, i den utsträckningen att vi tillbringade det mesta av vår tid med att skriva bidragsförslag istället för att utveckla företaget. Men dessa bidragsförslag valdes till slut inte för finansiering. Det var en riktig lågpunkt. Vi blev så avskräckta att vi började leta efter finansiering från utlandet.
Efter några uppoffringar, grym och ren beslutsamhet kom European Space Agency till vår räddning genom att ge oss i uppdrag att designa komponenter för den första europeiska kvantkrypteringssatelliten. Ungefär samtidigt vann vi en betydande summa pengar från Duality, ett start-up acceleratorprogram baserat vid University of Chicago i USA som fokuserar på satsningar med rötter i kvantteknologier. Vi var det enda icke-amerikanska företaget som antogs till programmet och att flytta till Chicago var en del av kraven, så jag stannar i USA till åtminstone augusti 2022. Slutligen, i januari tilldelades vi ytterligare en liten summa fr.o.m. SPIE i deras Startup Challenge-tävling på Photonics West. Det är lite ironiskt och lite sorgligt att vi får så mycket erkännande från resten av världen, men inte från vårt hemland. Vi hoppas att detta kommer att förändras.
Hur har dualitet hjälpt dig?
MK: Det har gett en mängd stöd, mentorskap och kurser, samt möjligheter att visa upp oss på högprofilerade evenemang och toppmöten. Det har varit otroligt givande att vara en del av både Duality och det andra start-up acceleratorprogrammet som vi är med i, som är baserat vid University of Toronto, Kanada, och som kallas Creative Destruction Lab. De två programmen har helt olika sätt att stödja satsningar och de kompletterar varandra väl. Vi har väldigt tur som är med i båda samtidigt.
Vilka ser du som de största utmaningarna för kvantteknologiområdet som helhet?
GS: Den största tekniska utmaningen är utan tvekan det fysiska förverkligandet av en universell kvantdator. En användbar fotonisk kvantdator som kan visa kvantfördelar jämfört med klassisk beräkning behöver minst en miljon sammankopplade kvantbitar för att ge en overhead för kvantfelskorrigering. Sådana storskaliga arkitekturer kräver ultrasnabba operationer och sammankopplingar, därav kravet från industrin på att utveckla kvantkomponenter med hög hastighet och hög kvalitet, såsom kvantljuskällor.
Att utveckla den typ av snabb, skalbar arkitektur som behövs för att säkerställa entrassling av ett stort antal qubits med minimal dekoherens och optimerad felkorrigering är en formidabel uppgift som för närvarande attackeras från många vinklar och på olika datorplattformar. Vi tror att genom att skapa pålitliga fysiska modeller av kvantfenomen och datoriserade designverktyg för integrerad kvantfonik på ett chip, kan vi hjälpa till att utveckla sådana högpresterande individuella komponenter. Dessa komponenter måste sedan trasslas in, och beräkningsmodellering kan hjälpa även här, på samma sätt som elektroniska designautomationsverktyg används nuförtiden som en självklarhet i elektronisk kretsdesign.
MK: På affärssidan är den största utmaningen inom området att kvantindustrin fortfarande växer fram och det är inte klart hur den kommer att växa i framtiden och hur den kommer att utvecklas. Även de största experterna är inte säkra på vad som kommer att hända härnäst. Så det är väldigt utmanande för en ny entreprenör som jag själv som inte har så mycket erfarenhet inom detta område att planera, och särskilt att göra långsiktiga planer om hur vårt företag kommer att utvecklas under de kommande åren. Vi är medvetna om att vi måste vara väldigt agila för att svara snabbt och ta tag i möjligheter när de dyker upp och vara på jakt efter nya saker.
Vad jobbar du med nu och vad planerar du att göra under de närmaste månaderna?
GS: För närvarande arbetar vi med design, modellering och optimering av halvledarkvantprickbaserade enfotonkällor inbäddade i optiska kaviteter. Vi siktar på att utnyttja kavitetskvantelektrodynamik och koherenta fenomen för att producera högkvalitativa enfotonkällor. Vi hoppas också kunna beskriva ett bredare utbud av kvantsystem, såsom spinn i kisel, defekter i 2D-material eller kvävevakanscentra i nanodiamanter inbäddade i fotoniska strukturer. Vi är intresserade av vågledargeometrier med kopplare, plattare, rotorer, Mach-Zehnder-interferometrar och olika typer av optiska kaviteter som fotoniska kristaller, mikroresonatorer och andra.
Men våra långsiktiga planer är att ta itu med problemet med att generera multi-foton intrasslade tillstånd, som behövs för att realisera en kvantdator. Vi vill optimera dessa multi-foton intrasslade källor ur synvinkel både geometri och kvantsystemegenskaper.
Det finns många olika sätt att göra qubits, och du nämnde många av dem nyss. Jag antar att att vara qubit-neutral måste vara en av fördelarna med att vara ett kvantmjukvaruföretag snarare än ett hårdvaruföretag.
GS: Ja, men vi fokuserar på den fotoniska kvantberäkningsplattformen eftersom vi är övertygade om att framtiden för kvantberäkningar ligger i integrerad kvantfotonik på ett chip. Det är så vi kan producera skalbara arkitekturer; det är ett naturligt sätt och det har redan fungerat inom elektronik, så det måste vi ta hänsyn till. Vi är mycket mer benägna att uppnå storskalig integration med hjälp av mogna, halvledande teknologier.
MK: Vår mjukvara är även tillämplig på neutrala atomer, så företag som ColdQuanta som bygger kvantdatorer från neutrala atomer är också av intresse för oss, och vi har mycket ambitiösa planer på att utveckla vår mjukvarusuite så att vi verkligen kan göra skillnad i de olika undersektorer av kvantteknikindustrin. Men det är längre fram i vår färdplan, och Gaby har rätt i att vi fokuserar på den fotoniska modaliteten för den fysiska implementeringen av qubits, eftersom det inte är väl adresserat än så länge. Vi försöker rätta till det och se till att vi verkligen kan utveckla dessa system ordentligt och möta våra kunders behov på ett lämpligt sätt så att de är nöjda med den service de får från oss.
Mirella Koleva är verkställande direktör och Gaby Slavcheva är chief scientific officer på Quantopticon.
Posten Rider på vågen i kvantfotonik visades först på Fysikvärlden.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- Om oss
- accelerera
- accelerator
- Konto
- Uppnå
- adress
- Antagande
- avancerat
- Fördel
- fördelar
- byrå
- smidig
- sikta
- redan
- ambitiösa
- mängd
- tillämplig
- tillämpas
- lämpligt
- arkitektur
- OMRÅDE
- runt
- AUGUSTI
- bil
- Automation
- tilldelas
- därför att
- innan
- Där vi får lov att vara utan att konstant prestera,
- störst
- Bit
- SLUTRESULTAT
- Byggnad
- företag
- företag
- cambridge
- Kanada
- Katalysator
- utmanar
- utmaningar
- utmanande
- byta
- chicago
- chef
- verkställande direktör
- chip
- valda
- grundare
- koda
- samfundet
- Företag
- företag
- jämfört
- konkurrens
- Komplement
- fullständigt
- komponenter
- beräkning
- dator
- datorer
- databehandling
- land
- Covidien
- Skapa
- Kreativ
- kris
- För närvarande
- beslutade
- Efterfrågan
- demonstrera
- beskriva
- Designa
- design
- bestämning
- utveckla
- utveckla
- enheter
- DID
- Skillnaden
- olika
- svårt
- inte
- under
- varje
- Tidig
- effekter
- ansträngningar
- Elektronisk
- Elektronik
- inbäddade
- smärgel
- kryptering
- Ingenjörer
- Entrepreneur
- speciellt
- Giltigt körkort
- händelser
- verkställande
- erfarenhet
- experter
- Exploit
- SNABB
- Slutligen
- Förnamn
- fokuserade
- fokuserar
- fokusering
- hittade
- från
- full
- grundläggande
- finansiering
- ytterligare
- framtida
- spalt
- generera
- få
- Välgörenhet
- kommer
- Regeringen
- bidrag
- stor
- banbrytande
- Väx
- Odling
- hända
- lyckligt
- hårdvara
- höjd
- hjälpa
- hjälpte
- här.
- hög kvalitet
- höggradigt
- hålla
- Hem
- hoppas
- hoppas
- Hur ser din drömresa ut
- Men
- HTTPS
- Tanken
- bild
- genomförande
- oerhört
- individuellt
- industrin
- Innovation
- innovativa
- integrerade
- integrering
- intresse
- intresserad
- Gränssnitt
- Intervju
- involverade
- IT
- Januari
- hoppa
- lab
- Large
- lasrar
- ljus
- sannolikt
- lång sikt
- du letar
- gjord
- göra
- Framställning
- sätt
- material
- Materia
- mogen
- nämnts
- metoder
- miljon
- minsta
- modeller
- pengar
- månader
- mer
- mest
- Natural
- behov
- nätverk
- Nästa
- nästa generation
- antal
- erhållna
- Officer
- nätet
- Verksamhet
- möjligheter
- optimering
- Optimera
- optimerad
- optimera
- Övriga
- oxford
- pandemi
- paradigmet
- del
- särskilt
- prestanda
- utför
- fysisk
- planer
- plattform
- Plattformar
- Punkt
- Synvinkel
- förutse
- Problem
- problem
- processer
- producera
- programmet
- program
- projektet
- egenskaper
- förslag
- ge
- förutsatt
- ger
- Quantum
- kvantkalkylering
- snabbt
- område
- Beredskap
- rike
- senaste
- pålitlig
- avlägsen
- kräver
- Krav
- forskning
- REST
- färdplan
- Samma
- satellit
- skalbarhet
- skalbar
- vetenskapsmän
- halvledare
- service
- flera
- visa
- signifikant
- Kisel
- liknande
- simulering
- enda
- Small
- So
- Mjukvara
- LÖSA
- några
- Utrymme
- fart
- starta
- Uppstart
- igång
- start
- Stater
- statistik
- Fortfarande
- stödja
- Stödjande
- system
- System
- Teknisk
- Tekniken
- Teknologi
- villkor
- testa
- Smakämnen
- världen
- saker
- tre
- tid
- tillsammans
- verktyg
- topp
- toronto
- mot
- övergång
- typer
- Uk
- Brittiska regeringen
- förstå
- Universell
- universitet
- Universitetet i Cambridge
- University of Oxford
- us
- användning
- olika
- Ventures
- utsikt
- Våg
- sätt
- Rikedom
- väster
- Vad
- Vad är
- VEM
- bredare
- utbredd
- inom
- arbetade
- arbetssätt
- världen
- skrivning
- år