Photon Queue atrage 4 milioane de dolari pentru a aduce memoria cuantica in sistemele din lumea reala

Photon Queue a atras 4 milioane de dolari in cadrul unei runde de finantare initiala suprasubscrise, in timp ce lucreaza la mutarea tehnologiei de memorie cuantica din experimentele de laborator in infrastructura de calcul si retea utilizabila.

Runda a fost condusa de Playground Global si urmeaza dupa implementari comerciale timpurii cu Laboratoarele Nationale Sandia si Universitatea din Maryland. Photon Queue a declarat ca capitalul va fi utilizat pentru dezvoltarea produselor, cresterea capacitatiilor de productie si instalarea de dispozitive la mai multi clienti din companiile de calcul cuantica, institutiile de cercetare si laboratoarele nationale.

Compania cu sediul in Champaign, Illinois, abordeaza o problema care devine din ce in ce mai importanta pe masura ce sistemele cuantice se extind: fotonii trebuie sa ajunga la momente precise pentru a reusi operatiile cuantice. Atunci cand fotonii sunt generati imprevizibil sau ajung la un sistem la momente diferite, chiar si hardware-ul capabil poate avea dificultati in a coordona calculul complex.

Memoriile cuantice functioneaza ca o forma de infrastructura de temporizare, tinand temporar fotonii pana cand restul sistemului este gata sa ii utilizeze.

Stocarea fotonilor fara a-i converti

Multe proiecte de memorie cuantica stocheaza informatia prin transferul starii cuantice a unui foton in atomi, ioni sau un alt tip de sistem fizic. Deși aceste abordari pot pastra informatia cuantica, procesul de conversie poate introduce hardware suplimentar, complexitate inginerica si pierderi de eficienta.

Photon Queue adopta o abordare mai directa.

Dispozitivele sale utilizeaza comutatoare optice si oglinzi foarte reflectorizante pentru a tine fotonii in circulatie in bucle de stocare in spatiu liber. Un foton intra in bucla, continua sa se deplaseze printr-un drum optic controlat si este eliberat atunci cand sistemul cuantic din jurul sau este gata sa il utilizeze.

Conceptul este comparabil cu o masina care face cerc in jurul unui aeroport in timp ce asteapta sa preia un pasager. In loc sa parcheze, masina ramane in miscare pana cand primeste semnalul de a iesi. In sistemul Photon Queue, obiectul care circula este un singur foton care se deplaseaza printr-un drum optic compact.

Deoarece fotonul ramane un foton pe tot parcursul procesului de stocare, sistemul evita etapa de transductie utilizata de mai multe arhitecturi alternative de memorie cuantica.

Photon Queue declara ca hardware-ul sau functioneaza la temperatura camerei si nu necesita racire criogenica sau sisteme de vid dedicate. Utilizarea opticii liniare ar putea face tehnologia compatibila cu o gama larga de lungimi de unda si arhitecturi de calcul cuantica, incluzand sistemele fotonic, ionic, si de atomi neutri.

De ce sistemele cuantice au nevoie de o temporizare mai buna

Fotonii sunt potriviti pentru a transporta informatia cuantica deoarece pot calatori rapid prin fibre optice si pot conecta procesorii care sunt separatii fizic. Acest lucru ii face importanti nu numai pentru calculatoarele cuantice fotonic, dar si pentru calculul cuantica distribuit, comunicatii securizate, detectie si retele cuantice prospective.

Viteza lor, insa, creeaza o problema de coordonare.

Fotonii individuali nu pot fi pur si simplu opriti in memoria electronica conventionala. Ei trebuie stocati fara a masura sau distruge informatia cuantica pe care o transporta. In sistemele care implica multiple surse de foton, procesor, sau noduri de retea, capacitatea de a intarzia un foton in timp ce astepti altul poate imbunatati semnificativ probabilitatea ca o operatie sa reusasca.

Memoriile cuantice pot sustine, de asemenea, repetorii cuantici, care sunt destinati sa extinda comunicatia cuantica dincolo de limitele impuse de pierderea de foton in fibre optice.

Provocarea consta in dezvoltarea de memorii care combina pierderi reduse de foton, timp de stocare suficient, banda larga si integrare practica. O memorie teoretic capabila poate avea o valoare comerciala limitata daca necesita un mediu de laborator elaborat sau introduce mai multe pierderi decat le preveni.

Photon Queue isi pozitioneaza arhitectura in spatiu liber ca o straturi de hardware relativ simpla care poate fi incorporata in experimentele cuantice existente si in sistemele de calcul viitoare.

Implementarile timpurii ofera un test comercial

Compania a implementat dispozitive de memorie cuantica comerciale cu Laboratoarele Nationale Sandia si Universitatea din Maryland, oferindu-i lui Photon Queue oportunitati timpurii de a testa tehnologia sa in afara laboratorului universitar initial.

La Universitatea din Maryland, hardware-ul va sustine cercetarea in domeniul retelelor cuantice, detectiei si comunicatiilor. Universitatea este, de asemenea, gazda Centrului National pentru Retele Cuantice al Fundatiei Nationale pentru Stiinta, care studiaza tehnologiile necesare pentru a conecta dispozitivele cuantice si a distribui informatia cuantica.

Aceste instalari reprezinta un pas important pentru o companie de hardware cuantica tanara. Trecerea de la un experiment academic precis controlat la echipamente care pot functiona fiabil in facilitatile clientilor necesita adesea o redesenare substantiale.

Sistemele de laborator timpurii pot implica componente optice ajustabile numeroase care trebuie sa ramana aliniate cu atentie. Transformarea unei astfel de configuratii in dispozitive comerciale necesita o stabilitate a mediului, aliniere automata, controale si reproductibilitate imbunatatite.

Finantarea initiala va permite companiei sa continue acea munca de inginerie in timp ce extinde productia si suportul pentru clienti.

“In mai putin de doi ani, am mutat tehnologia de la laborator la hardware comercial implementat cu clienti de top din laboratoarele nationale si universitati”, a declarat Nathan Arnold, co-fondator si director general al Photon Queue.

De la cercetarea universitara la infrastructura cuantica

Photon Queue a fost fondata in 2024 ca o ramura a Universitatii din Illinois Urbana-Champaign. Tehnologia sa a emers din cercetarea metodelor de stocare si sincronizare a fotonilor individuali.

Compania este condusa de Arnold si de CTO Kelsey Ortiz, cu o echipa fondatoare compusa din cercetatori care lucreaza in optica cuantica si hardware fotonic.

Photon Queue s-a alaturat mai tarziu Duality, un accelerator de startup-uri cu focus pe tehnologia cuantica, sustinut de Centrul Polsky al Universitatii din Chicago, Chicago Quantum Exchange, Laboratorul National Argonne, Universitatea din Illinois Urbana-Champaign si alti parteneri regionali. A devenit ulterior partener corporativ al Chicago Quantum Exchange.

Arnold este, de asemenea, un fellow al programului de antreprenoriat Chain Reaction Innovations, operat de Laboratorul National Argonne.

Dezvoltarea companiei reflecta un efort mai larg de a comercializa componentele suport pentru procesoarele cuantice. In timp ce o mare parte a atentiei industriei ramane focalizata pe imbunatatirea calitatii qubit-urilor si a corectarii erorilor, masinile cuantice utile vor necesita, de asemenea, interconectari optice, electronice de control, echipamente de retea, detectoare si sisteme de memorie.

Extinderea in New Mexico

Runda de finantare initiala vine la scurt timp dupa ce Photon Queue a obtinut 500.000 de dolari de la Departamentul de Dezvoltare Economica din New Mexico si Roadrunner Venture Studios.

Finantarea va sustine extinderea companiei in New Mexico, incluzand operatiuni de laborator, asamblarea dispozitivelor, testarea si o colaborare mai profunda cu ecosistemul de tehnologie cuantica din regiune.

Extinderea plaseaza, de asemenea, Photon Queue mai aproape de Laboratoarele Nationale Sandia si Laboratorul National Los Alamos, doua institutii implicate in calculul avansat, securitatea nationala si cercetarea cuantica.

Implicarea Playground Global conecteaza compania cu Fondul Playground Genesis, o initiativa de 50 de milioane de dolari axata pe companiile de tehnologie cuantica si calcul avansat cu relatii comerciale substantiale in New Mexico.

Pentru Photon Queue, combinarea finantarii venture, a sprijinului guvernamental si a contractelor cu laboratoarele nationale ofera mai multe routuri pentru testarea si rafinarea hardware-ului inainte de a ajunge la o implementare comerciala mai larga a retelelor cuantice.

Construirea stratului suport pentru calculul cuantica scalat

Industria cuantica nu a stabilit inca o arhitectura de calcul dominanta. Circuitele supriconductoare, ioni captivati, atomi neutri si sistemele fotonic prezinta caracteristici de performanta si provocari ingineresti diferite.

Photon Queue dezvolta tehnologia sa ca o componenta de enablement, in loc sa parieze exclusiv pe un anumit tip de procesor.

Proiectarea sa flexibila in functie de lungimea de unda ar putea permite aceeasi abordare de stocare sa serveasca mai multe arhitecturi, cu conditia sa poata mentine pierderi reduse si comutare fiabila in diferite configuratii optice.

Noile finantari nu rezolva provocarile tehnice mai largi cu care se confrunta calculul cuantica distribuit. Durata de stocare, pierderea de foton, viteza de comutare, stabilitatea sistemului si costurile de integrare vor continua sa determine unde pot fi utilizate eficient memoriile cuantice.

Cu toate acestea, Photon Queue sugereaza ca memoria cuantica se muta de la un subiect de cercetare experimental in mare masura catre o categorie distincta de hardware. Pe masura ce dezvoltatorii cuantici incepe sa conecteze mai multi procesori si sa coordoneze un numar mai mare de foton, capacitatea de a controla momentul in care informatia cuantica ajunge poate deveni la fel de importanta ca generarea informatiei in sine.