Розкажіть нам про Quantopticon і проблеми, які ви сподіваєтеся вирішити для квантової спільноти.
Мірелла Колева, генеральний директор: Як квантові фізики, матеріалознавці та інженери ми разом працюємо над створенням так званих «квантових пристроїв 2.0», які використовують властивості суперпозиції та заплутаності. Але нам потрібно зрозуміти фундаментальні фізичні процеси, що відбуваються в цих пристроях, перш ніж ми зможемо їх краще спроектувати, тому в Quantopticon ми розробляємо програмне забезпечення для моделювання, яке точно прогнозує взаємодії світла та матерії в квантовій сфері. Наше програмне забезпечення призначене як платформа для розробки та оптимізації твердотільних квантових фотонних компонентів, мереж і пристроїв.
Як у вас виникла ідея створити компанію?
Габі Славчева, науковий співробітник: Працюючи в галузі квантової та нелінійної напівпровідникової оптики протягом багатьох років, я був обізнаний про методи моделювання та імітації лазерів. Проте лазери є класичними пристроями з точки зору статистики випромінювання, яке вони випромінюють, і в останні роки ми стали свідками значного прогресу в напрямку фізичної реалізації парадигми квантових обчислень Річарда Фейнмана, заснованої на крихких квантових властивостях, таких як квантова когерентність, суперпозиція та заплутаність. Зараз глобальні дослідницькі зусилля зосереджені на розробці цих технологій наступного покоління і, зрештою, універсального квантового комп’ютера.
Модальність фотонного квантового обчислення має великі переваги з точки зору масштабованості та швидкості порівняно з іншими архітектурами квантового обчислення. Але теорія та моделювання цих квантових ефектів типу 2.0 знаходяться в зародковому стані, і для прогнозування продуктивності пристроїв на основі фотонних платформ потрібні передові обчислювальні інструменти. Тож ми з Міреллою вирішили заснувати Quantopticon, щоб задовольнити цю зростаючу потребу та задовольнити брак таких інструментів моделювання, зокрема, для квантової фотоніки. Ми прагнемо прискорити появу революційних пристроїв Quantum 2.0 і сприяти їх широкому впровадженню.
Що стало каталізатором, який змусив вас сказати: «Так, ми разом створимо компанію?»
МК: Я думаю, що за останні п’ять років відбулося природне нарощування готовності квантових технологій. Коли ми засновували компанію в 2017 році, ми передбачали цей прогрес і подумали: «Це момент, коли нам справді потрібно стрибнути і взяти участь, щоб кататися на цій хвилі». Тому ми вибрали правильний момент.
У нас дуже амбітні плани щодо розробки нашого пакету програмного забезпечення, щоб ми дійсно могли змінити різницю в різних підгалузях індустрії квантових технологій
Частиною хвилі, звичайно, є отримання фінансування. Як ти це зробив?
МК: У перші дні ми подали заявку на фінансування від Innovate UK, британського інноваційного агентства, яке надає гранти таким інноваційним підприємствам, як наш. Ми об’єдналися з провідними світовими експериментаторами з квантової оптоелектроніки в Оксфордському університеті та експертами з нітриду галію в Кембриджському університеті, і разом написали проектну пропозицію. Ідея полягала в тому, щоб використати квантові точки нітриду індій-галію, вбудовані в порожнини мікростолбів нітриду галію, як тестовий стенд для нашого програмного забезпечення. Фінансування, яке ми отримали від Innovate UK, також допомогло нам розробити графічний інтерфейс користувача для нашого програмного забезпечення та прискорити базовий код.
Найбільшою перешкодою у фінансуванні для нас – насправді, найскладнішою перешкодою, яку нам довелося подолати – була спроба отримати подальше фінансування після завершення проекту Innovate UK. У нас був дефіцит фінансування під час кризи пандемії COVID, і це був справді важкий час. Протягом майже трьох років ми неодноразово зверталися до Innovate UK та інших британських державних фінансових установ, тому витрачали більшу частину часу на написання заявок на гранти, а не на розвиток компанії. Але ці грантові пропозиції зрештою не були обрані для фінансування. Це була справжня низька точка. Ми настільки розчарувалися, що почали шукати фінансування з-за кордону.
Після деяких жертв, наполегливості та чистої рішучості Європейське космічне агентство прийшло нам на допомогу, доручивши нам розробити компоненти для першого європейського супутника квантового шифрування. Приблизно в той самий час ми виграли значну суму грошей від Duality, програми прискорення стартапів, яка базується в Чиказькому університеті в США і зосереджується на підприємствах, які базуються на квантових технологіях. Ми були єдиною неамериканською компанією, яку прийняли до програми, і переїзд до Чикаго був частиною вимог, тому я залишаюся в США принаймні до серпня 2022 року. Нарешті, у січні ми отримали ще одну невелику суму від SPIE у конкурсі Startup Challenge на Photonics West. Це трохи іронічно і трохи сумно, що ми отримуємо стільки визнання від решти світу, але не від нашої рідної країни. Ми сподіваємося, що це зміниться.
Як подвійність допомогла вам?
МК: Він надав велику кількість підтримки, наставництва та курсів, а також можливості продемонструвати себе на гучних заходах і самітах. Бути частиною як Duality, так і іншої програми прискорення стартапів, у якій ми беремо участь, яка базується в Університеті Торонто, Канада, і називається Creative Destruction Lab, було неймовірно корисно. Ці дві програми мають абсолютно різні способи підтримки підприємств і добре доповнюють одна одну. Нам дуже пощастило бути в обох одночасно.
Які ви бачите основні виклики для галузі квантових технологій в цілому?
GS: Основною технічною проблемою, безсумнівно, є фізична реалізація універсального квантового комп’ютера. Корисний фотонний квантовий комп’ютер, який може продемонструвати квантову перевагу над класичними обчисленнями, потребує щонайменше мільйона взаємопов’язаних кубітів, щоб забезпечити накладні витрати для квантової корекції помилок. Такі великомасштабні архітектури вимагають надшвидких операцій і з’єднань, отже, з боку промисловості попит на розробку високошвидкісних і високоякісних квантових компонентів, таких як квантові джерела світла.
Розробка типу швидкої, масштабованої архітектури, необхідної для забезпечення переплутування великої кількості кубітів з мінімальною декогеренцією та оптимізованою корекцією помилок, є важким завданням, яке зараз атакується з багатьох точок зору та на різних обчислювальних платформах. Ми віримо, що, створюючи надійні фізичні моделі квантових явищ і комп’ютеризовані інструменти проектування для інтегрованої квантової звукосистеми на чіпі, ми можемо допомогти розробити такі високопродуктивні окремі компоненти. Потім ці компоненти потрібно заплутати, і тут також може допомогти обчислювальне моделювання, подібно до того, як інструменти автоматизації електронного проектування використовуються сьогодні як звичайне явище в проектуванні електронних схем.
МК: З точки зору бізнесу, головна проблема в галузі полягає в тому, що квантова індустрія все ще зароджується, і незрозуміло, як вона буде рости в майбутньому та як розвиватиметься. Навіть найбільші експерти не впевнені, що буде далі. Тож новому підприємцю, як я, який не має великого досвіду в цій сфері, дуже складно планувати, а особливо складати довгострокові плани щодо того, як наша компанія розвиватиметься в наступні кілька років. Ми усвідомлюємо, що нам потрібно бути дуже гнучкими, щоб швидко реагувати, використовувати можливості, коли вони виникають, і бути в пошуку нових речей.
Над чим ви працюєте зараз і що плануєте зробити в найближчі кілька місяців?
GS: Зараз ми працюємо над проектуванням, моделюванням та оптимізацією напівпровідникових джерел одиночних фотонів на основі квантових точок, вбудованих в оптичні порожнини. Ми прагнемо використовувати квантову електродинаміку резонатора та когерентні явища для створення високоякісних однофотонних джерел. Ми також сподіваємося описати більш широкий спектр квантових систем, таких як спіни в кремнії, дефекти в 2D-матеріалах або центри азотних вакансій у наноалмазах, вбудованих у фотонні структури. Нас цікавлять геометрії хвилеводів із елементами зв’язку, пластинами, роторами, інтерферометрами Маха–Цендера та різними типами оптичних порожнин, такими як фотонні кристали, мікрорезонатори та інші.
Але наші довгострокові плани полягають у вирішенні проблеми генерації багатофотонних заплутаних станів, які необхідні для реалізації квантового комп’ютера. Ми хочемо оптимізувати ці багатофотонні заплутані джерела з точки зору як геометрії, так і властивостей квантової системи.
Існує багато різних способів створення кубітів, і ви щойно згадали багато з них. Я вважаю, що нейтральність до кубітів має бути однією з переваг компанії, що займається квантовим програмним забезпеченням, а не апаратною.
GS: Так, але ми зосереджуємося на платформі фотонних квантових обчислень, тому що ми твердо віримо, що майбутнє квантових обчислень полягає в інтегрованій квантовій фотоніці на чіпі. Це спосіб, за допомогою якого ми можемо створювати масштабовані архітектури; це природний спосіб, і він уже спрацював в електроніці, тому ми повинні взяти це до уваги. У нас набагато більше шансів досягти широкомасштабної інтеграції за допомогою зрілих напівпровідникових технологій.
МК: Наше програмне забезпечення також можна застосувати до нейтральних атомів, тому такі компанії, як ColdQuanta, які створюють квантові комп’ютери з нейтральних атомів, також цікаві нам, і ми маємо дуже амбітні плани розробити наш пакет програмного забезпечення, щоб ми могли справді змінити різницю в різних підгалузі індустрії квантових технологій. Але це ще далі в нашій дорожній карті, і Габі має рацію, коли ми зосереджуємося на фотонній модальності для фізичної реалізації кубітів, тому що вона поки що недостатньо розглянута. Ми намагаємося це виправити та переконатися, що справді можемо належним чином розробити ці системи та відповідним чином задовольнити потреби наших клієнтів, щоб вони були задоволені послугами, які вони отримують від нас.
Мірелла Колева є головним виконавчим директором і Габі Славчева є головним науковим співробітником Quantopticon.
Повідомлення На хвилі в квантовій фотоніці вперше з'явився на Світ фізики.
- "
- 11
- 2022
- 28
- 2D
- a
- МЕНЮ
- прискорювати
- прискорювач
- рахунки
- Achieve
- адреса
- Прийняття
- просунутий
- Перевага
- Переваги
- агентство
- моторний
- прицілювання
- вже
- честолюбний
- кількість
- застосовно
- прикладної
- відповідний
- архітектура
- ПЛОЩА
- навколо
- Серпня
- автоматичний
- Автоматизація
- нагороджений
- оскільки
- перед тим
- буття
- найбільший
- Біт
- будувати
- Створюємо
- бізнес
- підприємства
- Кембридж
- Канада
- Каталізатор
- виклик
- проблеми
- складні
- зміна
- Чикаго
- головний
- chief executive officer
- чіп
- вибраний
- співзасновники
- код
- співтовариство
- Компанії
- компанія
- порівняний
- конкурс
- Доповнення
- повністю
- Компоненти
- обчислення
- комп'ютер
- комп'ютери
- обчислення
- країна
- Covid
- створення
- Креатив
- криза
- В даний час
- вирішене
- Попит
- демонструвати
- описувати
- дизайн
- проектування
- визначення
- розвивати
- розвивається
- прилади
- DID
- різниця
- різний
- важкий
- Ні
- під час
- кожен
- Рано
- ефекти
- зусилля
- Electronic
- електроніка
- вбудований
- з'являються
- шифрування
- Інженери
- Підприємець
- особливо
- Європейська
- Події
- виконавчий
- досвід
- experts
- Експлуатувати
- ШВИДКО
- в кінці кінців
- Перший
- увагу
- фокусується
- фокусування
- знайдений
- від
- Повний
- фундаментальний
- фінансування
- далі
- майбутнє
- розрив
- породжує
- отримання
- Глобальний
- буде
- Уряд
- гранти
- великий
- новаторський
- Рости
- Зростання
- траплятися
- щасливий
- апаратні засоби
- висота
- допомога
- допоміг
- тут
- високоякісний
- дуже
- тримати
- Головна
- надія
- сподіваючись
- Як
- Однак
- HTTPS
- ідея
- зображення
- реалізація
- неймовірно
- індивідуальний
- промисловість
- інновація
- інноваційний
- інтегрований
- інтеграція
- інтерес
- зацікавлений
- інтерфейс
- інтерв'ю
- залучений
- IT
- січня
- стрибати
- lab
- великий
- лазери
- світло
- Ймовірно
- довгостроковий
- шукати
- made
- зробити
- Робить
- манера
- Матеріали
- Матерія
- зрілий
- згаданий
- методика
- мільйона
- мінімальний
- Моделі
- гроші
- місяців
- більше
- найбільш
- Природний
- потреби
- мереж
- наступний
- наступне покоління
- номер
- отриманий
- Офіцер
- онлайн
- операції
- Можливості
- оптимізація
- Оптимізувати
- оптимізований
- оптимізуючий
- Інше
- Оксфорд
- пандемія
- парадигма
- частина
- приватність
- продуктивність
- виконанні
- фізичний
- плани
- платформа
- Платформи
- точка
- Точка зору
- передбачати
- Проблема
- проблеми
- процеси
- виробляти
- програма
- програми
- проект
- властивості
- пропозиція
- забезпечувати
- за умови
- забезпечує
- Квантовий
- квантові обчислення
- швидко
- діапазон
- Готовність
- царство
- останній
- надійний
- віддалений
- вимагати
- Вимога
- дослідження
- REST
- Дорожня карта
- то ж
- супутник
- масштабованість
- масштабовані
- Вчені
- напівпровідник
- обслуговування
- кілька
- демонстрації
- значний
- Кремній
- аналогічний
- моделювання
- один
- невеликий
- So
- Софтвер
- ВИРІШИТИ
- деякі
- Простір
- швидкість
- старт
- Пуск в експлуатацію
- почалася
- введення в експлуатацію
- Штати
- статистика
- Як і раніше
- підтримка
- Підтримуючий
- система
- Systems
- технічний
- Технології
- Технологія
- terms
- тест
- Команда
- світ
- речі
- три
- час
- разом
- інструменти
- топ
- Торонто
- до
- перехід
- Типи
- Uk
- Уряд Великобританії
- розуміти
- Universal
- університет
- Кембриджський університет
- Оксфордський університет
- us
- використання
- різний
- Підприємства
- вид
- хвиля
- способи
- Багатство
- West
- Що
- Що таке
- ВООЗ
- ширше
- широко поширений
- в
- працював
- робочий
- світ
- лист
- років