Photon Queue Získal 4 Miliony Amerických Dolárů Na Přenesení Kvantové Paměti Do Skutečných Systémů

Photon Queue získal 4 miliony dolarů v předem naplněném seed kole při práci na přesunu technologie kvantové paměti z laboratorních experimentů do nasaditelné výpočetní a sítové infrastruktury.

Kolo bylo vedené Playground Global a následuje po raných komerčních nasazeních se Sandia National Laboratories a University of Maryland. Photon Queue uvedl, že kapitál bude podporovat vývoj produktu, výrobní kapacitu a další zákaznické instalace napříč kvantovými výpočetními společnostmi, výzkumnými institucemi a národními laboratořemi.

Společnost se sídlem v Champaign, Illinois, se zabývá problémem, který se stává stále důležitějším, jak se kvantové systémy rozšiřují: fotony musí přijít v přesných okamžicích, aby kvantové operace byly úspěšné. Když jsou fotony generovány nepředvídatelně nebo dosáhnou systému v různých časech, i jinak schopné hardwarové vybavení může mít potíže s koordinací složitých výpočtů.

Kvantové paměti fungují jako forma časové infrastruktury, dočasně drží fotony, dokud zbytek systému není připraven je použít.

Ukládání Fotonů Bez Jejich Převodu

Mnoho kvantových paměťových návrhů ukládá informace přenosem kvantového stavu fotonu do atomů, iontů nebo jiného typu fyzického systému. Ačkoli tyto přístupy mohou zachovat kvantové informace, proces převodu může zavést další hardwarové vybavení, inženýrskou složitost a ztráty účinnosti.

Photon Queue používá více přímý přístup.

Jeho zařízení využívají optické přepínače a vysoce reflexní zrcadla, aby udržovaly fotony cirkulující uvnitř volných skladovacích smyček. Foton vstoupí do smyčky, pokračuje v pohybu po řízené optické cestě a je uvolněn, když okolní kvantový systém vyžaduje.

Koncept je srovnatelný s autem, které krouží kolem letiště, zatímco čeká na pasažéra. Místo parkování zůstává auto v pohybu, dokud neobdrží signál k výjezdu. V systému Photon Queue je cirkulující objekt jeden foton, který prochází kompaktní optickou cestou.

Pokud foton zůstává fotonem během procesu ukládání, systém se vyhněte fázi transdukce, která se používá u několika alternativních kvantových paměťových architektur.

Photon Queue uvádí, že jeho hardwarové vybavení funguje při pokojové teplotě a nevyžaduje kryogenní chlazení nebo speciální vakuové systémy. Jeho použití lineární optiky by mohlo také učinit technologii kompatibilní s širokým rozsahem vlnových délek a kvantovými výpočetními architekturami, včetně fotonických, pastých iontů a neutrálních atomů.

Proč Kvantové Systémy Potřebují Lepší Časování

Fotony jsou vhodné pro přenos kvantové informace, protože mohou cestovat rychle optickými vlákny a spojovat procesory, které jsou fyzicky odděleny. To je důležité nejen pro fotonové kvantové počítače, ale také pro distribuované kvantové výpočty, zabezpečené komunikace, senzory a potenciální kvantové sítě.

Jejich rychlost však vytváří problém s koordinací.

Individuální fotony nemohou být jednoduše pozastaveny uvnitř konvenční elektronické paměti. Musí být uloženy bez měření nebo zničení kvantové informace, kterou nesou. Ve systémech, které zahrnují více zdrojů fotonů, procesorů nebo síťových uzlů, může schopnost zpozdit jeden foton, zatímco čeká na jiný, významně zlepšit pravděpodobnost, že operace bude úspěšná.

Kvantové paměti mohou také podporovat kvantové repetitory, které jsou určeny k prodloužení kvantové komunikace za hranice, které jsou stanoveny ztrátou fotonů v optickém vláknu.

Výzvou je vývoj pamětí, které kombinují nízkou ztrátu fotonů, dostatečnou dobu ukládání, vysokou šířku pásma a praktickou integraci. Teoreticky schopná paměť může mít omezenou komerční hodnotu, pokud vyžaduje komplexní laboratorní prostředí nebo zavádí více ztrát, než předchází.

Photon Queue staví svou architekturu volného prostoru jako relativně přímou hardwarovou vrstvu, která může být začleněna do stávajících kvantových experimentů a budoucích výpočetních systémů.

Rané Nasazení Poskytují Komerční Test

Společnost nasadila komerční kvantové paměťové zařízení se Sandia National Laboratories a University of Maryland, což dává Photon Queue rané příležitosti k testování své technologie mimo původní univerzitní laboratoř.

Na University of Maryland bude hardwarové vybavení podporovat výzkum týkající se kvantové sítě, senzorů a komunikací. Univerzita je také domovem National Science Foundation Center for Quantum Networks, který studuje technologie potřebné pro připojení kvantových zařízení a distribuci kvantové informace.

Tato instalace představuje důležitý krok pro mladou kvantovou hardwarovou společnost. Přechod z přesně kontrolovaného akademického experimentu na vybavení, které může spolehlivě fungovat v zákaznickém zařízení, často vyžaduje podstatnou přestavbu.

Rané laboratorní systémy mohou zahrnovat řadu nastavitelných optických komponent, které musí zůstat pečlivě zarovnány. Přeměna takové konfigurace na komerční zařízení vyžaduje zlepšenou environmentální stabilitu, automatické zarovnání, ovládání a opakovatelnost.

Financování semenového kola umožní společnosti pokračovat v tomhle inženýrském díle, zatímco rozšiřuje výrobu a zákaznickou podporu.

“Za méně než dva roky jsme převedli technologii z laboratoře do nasazeného komerčního hardwaru s předními národními laboratořemi a univerzitními zákazníky,” řekl Nathan Arnold, spoluzakladatel a generální ředitel Photon Queue.

Od Univerzitního Výzkumu K Kvantové Infrastruktuře

Photon Queue byl založen v roce 2024 jako spin-out z University of Illinois Urbana-Champaign. Jeho technologie vyšla z výzkumu metod pro ukládání a synchronizaci jednotlivých fotonů.

Společnost je vedená Arnoldem a technickým ředitelem Kelsey Ortizem, s zakládajícím týmem složeným z výzkumníků pracujících v kvantové optice a fotonickém hardwaru.

Photon Queue později vstoupil do Duality, kvantového akcelerátoru startupů podporovaného University of Chicago’s Polsky Center, Chicago Quantum Exchange, Argonne National Laboratory, University of Illinois Urbana-Champaign a dalších regionálních partnerů. Později se stal korporátním partnerem Chicago Quantum Exchange.

Arnold je také členem Chain Reaction Innovations, programu pro podnikání Ministerstva energetiky USA, který provozuje Argonne National Laboratory.

Rozvoj společnosti odráží širší úsilí o komercializaci podpůrných komponent kolem kvantových procesorů. Zatímco většina pozornosti průmyslu zůstává zaměřena na zlepšování kvality qubitů a korekci chyb, užitečné kvantové stroje budou také vyžadovat optické interkonektory, řídicí elektroniku, síťové vybavení, detektory a paměťové systémy.

Expanze Do Nového Mexika

Semenné kolo přichází krátce po tom, co Photon Queue získal 500 000 dolarů od New Mexico Economic Development Department a Roadrunner Venture Studios.

Toto financování bude podporovat expanzi společnosti v Novém Mexiku, včetně laboratorních operací, sestavení zařízení, testování a hlubší spolupráce s regionálními národními laboratořemi a kvantovou technologickou ekosystémem.

Expanze také umístí Photon Queue blíže k Sandia National Laboratories a Los Alamos National Laboratory, dvěma institucím zapojeným do pokročilého výpočtu, národní bezpečnosti a kvantového výzkumu.

Účast Playground Global spojuje společnost s Playground Genesis Fund, 50milionovým iniciativou zaměřenou na kvantové a pokročilé výpočetní společnosti s materiálními obchodními vztahy v Novém Mexiku.

Pro Photon Queue poskytuje kombinace rizikového financování, vládní podpory a smluv s národními laboratořemi několik cest pro testování a zdokonalování jeho hardwaru, než se kvantová síť dostane do širší komerční nasazení.

Stavba Podpůrné Vrstvy Pro Škálovatelné Kvantové Výpočty

Kvantový průmysl dosud nezvolil jedinou dominantní výpočetní architekturu. Supravodivé obvody, pasté ionty, neutrální atomy a fotonické systémy každá představují různé výkonnostní charakteristiky a inženýrské výzvy.

Photon Queue rozvíjí svou technologii jako umožňující komponent, spíše než vsazení výhradně na jeden typ procesoru.

Jeho návrh flexibilní vlnové délky by mohl umožnit stejnému základnímu přístupu k ukládání sloužit několika architekturám, za předpokladu, že bude schopen udržet nízké ztráty a spolehlivé přepínání napříč různými optickými konfiguracemi.

Nové financování nevyřeší širší technické výzvy, kterým čelí distribuované kvantové výpočty. Doba ukládání, ztráta fotonů, rychlost přepínání, stabilita systému a integrační náklady budou pokračovat v určování, kde mohou být kvantové paměti účinně použity.

Však Photon Queue naznačuje, že kvantová paměť se přesouvá z převážně experimentálního výzkumného tématu směrem k rozlišené hardwarové kategorii. Jakmile začnou kvantoví vývojáři spojovat více procesorů a koordinovat větší počet fotonů, schopnost kontrolovat, kdy kvantová informace přijde, se může stát stejně důležitou jako generování informace samotné.