Лазерный мир

Фотонная индустрия влияет на будущее квантового рынка

Вильгельм Кендерс, соучредитель и технический директор TOPTICA Photonics AG, обсудил будущие приложения для квантовой технологии.

На отраслевой сессии в рамках SPIE Photonics West 2020 участники дискуссии представили обзор потенциальных рынков для квантовых приложений с информацией о текущей политике, возможностях финансирования, стартапах, поставщиках компонентов и устоявшейся индустрии в квантовой сфере.

Два спикера помогли подготовить почву для текущего прогресса в квантовых исследованиях, проанализировав недавнюю политику и финансирование для квантовых приложений. Джозеф Броз, исполнительный директор Консорциума по квантовому экономическому развитию (QED-C, Quantum Economic Development Consortium), объяснил цель консорциума, которая заключается в выявлении пробелов, определении экономически важных квантовых приложений, содействии отраслевой координации вокруг этой технологии и управлении инвестициями в исследования и разработки правительства США. QED-C был разработан на основе Национальной квантовой инициативы, новой американской инициативы, в которой особо подчеркивается важность углубления взаимодействия с квантовой индустрией. В 2021 году QED-C выпустит запрос предложений и прямое начальное финансирование.

Великобритания имеет значительные преимущества в своих инвестициях в квантовые технологии. Сара Диеголи, руководитель программы QuantIC, рассказала о целях Национальной программы квантовых технологий Великобритании, которая была запущена в 2014 году для ускорения коммерциализации квантовых технологий на благо экономики и общества Великобритании. Программа объединила академические круги, правительство и промышленность для достижения общей цели, создав новую модель для стимулирования инноваций, основанных на технологиях снизу вверх.

Многие из выступавших на этой отраслевой сессии указали на «четыре столпа» квантовой технологии, которые часто объединяются в «квантовые», но на самом деле имеют совершенно разные цели и требования и находятся на разных стадиях готовности к технологии: коммуникация, моделирование, метрология / зондирование и вычисления.

Хотя есть некоторые разногласия относительно того, существует ли пятая квантовая технология (визуализация), большинство согласны с утверждением о том, что квантовая метрология является ближайшей к коммерческой жизнеспособности и, вероятно, технологией с самой большой отдачей. Связь, вероятно, следующая, в то время как квантовые вычисления все еще самые отдаленные на горизонте.

Спикеры также сошлись во мнении, что одной из самых больших и сложных составляющих квантовых составляющих является лазерная технология.

«Размер компонентов, стоимость и надежность [лазеров] являются препятствием для широкомасштабного развертывания», — сказал Джами Або-Шеер, генеральный директор Vector Atomic, обращаясь к залу, полному исследователей и разработчиков лазеров. «Я говорю это не как обвинение, а чтобы указать на возможность».

Он сказал, что квантовые устройства не масштабируются в том виде, в каком они реализованы, поскольку они становятся экспоненциально менее надежными и более дорогими по мере роста числа лазеров. Практические квантовые устройства требуют дешевых, небольших, надежных и автономных лазеров и электроники, чтобы конкурировать с традиционными технологиями.

В дополнение к технологическим препятствиям, компании в этом пространстве сталкиваются с проблемами найма квалифицированной рабочей силы. Броз отметил, что члены консорциума QED-C считают, что кандидатов слишком мало, а у большинства недостаточно квалификации. Квантовые технологии переходят от фундаментальных исследований и разработок к проектированию, и не так уж много людей проводят квантовые исследования и стремятся перейти в промышленность. Чтобы решить эту проблему в США, QED-C работает с академическими членами консорциума для разработки учебных программ, которые будут отвечать потребностям работодателей в этой области.

«Если бы я снова пошел в школу, я бы, вероятно, получил степень магистра в области технических наук, если бы я хотел участвовать в квантовой информатике в ближайшие десять лет», — сказал Броз.

Другие участники дискуссии, такие как Вильгельм Кандерс, соучредитель и технический директор TOPTICA Photonics AG, указали на проблемы коммерциализации, такие как конкурентный рынок с функционирующими классическими (не квантовыми) решениями и охраняемая интеллектуальная собственность в связи с новой политической напряженностью. Он отметил, что исследования, которые были открыты в течение многих лет, теперь содержат больше секретов и защит и заканчиваются призывом: «Мир слишком мал и технологии слишком быстры для одной страны; давайте сделаем это вместе с самого начала».

Чтобы квантовые технологии  были успешными, в конечном итоге они должны превзойти существующие решения с той же стоимостью и форм-фактором. Для большинства квантовых технологий до этой цели еще далеко.

Источник: https://spie.org/news/commercialization-of-quantum-technology