フォトンキューが400万ドルを調達し、量子メモリーハードウェアを実世界のシステムに導入

フォトンキューは、400万ドルのシードラウンドを調達し、量子メモリーテクノロジーを研究室の実験から展開可能なコンピューティングおよびネットワークインフラストラクチャーに移行させることを目指しています。

このラウンドは、Playground Globalが主導し、サンディア国立研究所およびメリーランド大学との初期の商業展開に続くものです。フォトンキューは、調達した資金を製品開発、製造能力、量子コンピューティング企業、研究機関、国立研究所への顧客導入の拡大に充てる予定です。

イリノイ州シャンペーンを拠点とするこの会社は、量子システムが拡大するにつれて重要性が増す問題に取り組んでいます。量子演算に成功するには、フォトンが正確なタイミングで到着する必要があります。フォトンが予測不能に生成されたり、システムに異なる時間に到着したりすると、ハードウェアが複雑な計算を調整するのに苦労する可能性があります。

量子メモリーは、タイミングインフラストラクチャーの一種として機能し、フォトンをシステムが使用する準備が整うまで一時的に保持します。

フォトンを変換せずに保存する

多くの量子メモリーデザインは、フォトンの量子状態を原子、イオン、または他の物理システムに転送することで情報を保存します。ただし、これらのアプローチは量子情報を保存することができますが、変換プロセスによって追加のハードウェア、エンジニアリングの複雑さ、効率の低下が生じる可能性があります。

フォトンキューは、より直接的なアプローチを取ります。

そのデバイスは、光スイッチと高反射ミラーを使用して、フォトンを自由空間ストレージループ内に保管します。フォトンがループに入り、制御された光学パスを通って移動し、周囲の量子システムがそれを必要とするときに放出されます。

この概念は、空港で乗客を待つために車が円を描くことに似ています。車は、出発の信号を受け取るまでに停止するのではなく、動き続けます。フォトンキューのシステムでは、循環する物体は、コンパクトな光学パスを通って移動する単一のフォトンです。

フォトンが保存プロセス全体を通じてフォトンのままであるため、システムは、代替の量子メモリーアーキテクチャーによって使用されるトランスダクションステージを回避できます。

フォトンキューは、そのハードウェアが常温で動作し、低温冷却や真空システムを必要としないと述べています。その線形光学の使用により、技術は幅広い波長や量子コンピューティングアーキテクチャー、包括してフォトニック、トラップイオン、ニュートラルアトムシステムと互換性がある可能性があります。

量子システムがより良いタイミングを必要とする理由

フォトンは、光ファイバーや物理的に分離されたプロセッサを接続するために、量子情報を運ぶのに適しています。したがって、フォトニック量子コンピューターだけでなく、分散型量子コンピューティング、セキュア通信、センシング、将来の量子ネットワークにも重要です。

しかし、その速度は調整問題を生み出します。

個々のフォトンを従来の電子メモリー内で一時停止させることはできません。フォトンが運ぶ量子情報を測定または破壊することなく保存する必要があります。複数のフォトン源、プロセッサ、またはネットワークノードを含むシステムでは、1 つのフォトンを遅延させて別のフォトンを待つ能力は、操作が成功する確率を大幅に向上させる可能性があります。

量子メモリーは、量子リピーターもサポートする可能性があります。量子リピーターは、光ファイバーやフォトン損失によって課せられる距離制限を超えて量子通信を拡張することを目的としています。

課題は、フォトン損失が少なく、保存時間が十分で、帯域幅が高く、実用的である量子メモリーを開発することです。理論的に可能なメモリーは、実験室環境を必要とするか、防止するよりも多くの損失を引き起こす場合、商業的に価値がありません。

フォトンキューは、その自由空間アーキテクチャーを、比較的単純なハードウェアレイヤーとして位置付けている。このレイヤーは、既存の量子実験や将来のコンピューティングシステムに組み込むことができます。

初期の展開は商業テストを提供する

会社は、サンディア国立研究所およびメリーランド大学との初期の商業展開を実現しました。フォトンキューは、元の大学研究所の外でテクノロジーをテストする初期の機会を得ました。

メリーランド大学では、ハードウェアは量子ネットワーキング、センシング、通信に関する研究をサポートします。大学はまた、量子デバイスを接続し、量子情報を分配するために必要なテクノロジーを研究する、国家科学財団の量子ネットワークセンターの本拠地でもあります。

これらのインストールは、若い量子ハードウェア会社にとって重要なステップを表します。厳密に制御された学術的実験から、顧客の施設で信頼性の高い動作を実現するために、装置を大幅に再設計する必要があることがよくあります。

初期の研究所システムには、慎重に調整された光学部品が多数含まれることがあります。そうしたシステムを商業デバイスに変えるには、環境の安定性、自動調整、制御、再現性が向上する必要があります。

シード資金調達により、会社はエンジニアリング作業を継続し、製造と顧客サポートを拡大することができます。

「2年未満で、ラボから商業ハードウェアへのテクノロジーを移行させ、主要な国立研究所および大学の顧客と契約することができました」と、フォトンキューの共同創設者兼CEOのネイサン・アーノルドは述べています。

大学研究から量子インフラストラクチャーへ

フォトンキューは、2024年にイリノイ大学アーバナ・シャンペーンからスピンアウトして設立されました。同社のテクノロジーは、個々のフォトンの保存と同期に関する研究から生まれました。

同社は、アーノルドとCTOのケルシー・オルティスによって率いられており、創設メンバーは量子光学とフォトニックハードウェアの研究者から集められています。

フォトンキューは後に、Dualityに参加しました。Dualityは、シカゴ大学のポルスキー・センター、シカゴ・クアンタム・エクスチェンジ、アルゴンヌ国立研究所、イリノイ大学アーバナ・シャンペーンなど、地域のパートナーによって支援される、量子に焦点を当てたスタートアップ・アクセラレーターです。同社は後に、シカゴ・クアンタム・エクスチェンジの企業パートナーになりました。

アーノルドは、米国エネルギー省の起業家プログラムであるChain Reaction Innovationsのフェローでもあります。

同社の開発は、量子プロセッサーの周りのサポートコンポーネントの商業化に向けたより広範な取り組みを反映しています。業界の注目は、キュービットの品質とエラーコレクションの改善に主に焦点を当てていますが、有用な量子マシンは、光学的インターコネクト、制御エレクトロニクス、ネットワーク機器、検出機器、メモリーシステムも必要とします。

ニューメキシコへの拡大

シードラウンドは、フォトンキューがニューメキシコ経済開発省およびロードランナー・ベンチャー・スタジオから50万ドルの資金を調達した直後に到来しました。

この資金は、同社のニューメキシコにおける拡大を支援するもので、研究所の運用、デバイスの組み立て、テスト、および地域の国立研究所および量子テクノロジー・エコシステムとの協力を深めることを目的としています。

この拡大により、フォトンキューはサンディア国立研究所およびロスアラモス国立研究所の近くに位置することになります。これらは、先端的なコンピューティング、国家安全保障、量子研究に関与している機関です。

Playground Globalの関与により、同社はニューメキシコに物質的なビジネス関係を持つ量子および先端コンピューティング企業に焦点を当てた5000万ドルのPlayground Genesis Fundと接続されます。

フォトンキューにとって、ベンチャー資金、政府の支援、国立研究所との契約は、量子ネットワーキングがより広範な商業展開に達する前に、ハードウェアをテストおよび改良するための複数のルートを提供します。

スケーラブルな量子コンピューティングのためのサポートレイヤーの構築

量子業界はまだ、単一の支配的なコンピューティングアーキテクチャーに落ち着いていません。超伝導回路、トラップイオン、ニュートラルアトム、フォトニックシステムは、それぞれ異なるパフォーマンス特性とエンジニアリングの課題を提示します。

フォトンキューは、特定のプロセッサーのみに賭けるのではなく、有効なコンポーネントとしてテクノロジーを開発しています。

その波長柔軟な設計により、同じ基礎的な保存アプローチが、低損失と信頼性の高いスイッチングを維持することで、複数のアーキテクチャーをサポートする可能性があります。

新しい資金調達により、分散型量子コンピューティングに直面する技術的な課題が解決されるわけではありません。保存期間、フォトン損失、スイッチング速度、システムの安定性、統合コストは、量子メモリーが効果的に使用できる場所を決定づける要因であり続けます。

しかし、フォトンキューの初期の展開は、量子メモリーが、主に実験的な研究トピックから、明確なハードウェアカテゴリーへの移行を遂げていることを示唆しています。量子開発者がより多くのプロセッサーを接続し、より多くのフォトンを調整するにつれて、量子情報が到着するタイミングを制御する能力は、情報自体を生成することと同じくらい重要になる可能性があります。