Komercyjny rynek komputerów kwantowych dynamicznie rośnie. Sektor ten jest obecnie napędzany pracami laboratoryjnymi nad zwiększeniem możliwości obliczeniowych dotyczących modelowania coraz bardziej złożonych problemów i precyzyjnym ich rozwiązywaniem. W ostatnich dwóch latach swoimi pracami nad maszynami kwantowymi pochwaliły się firmy IBM oraz Google. W 2019 r. wartość rynku komputerów kwantowych wynosiła 507,1 mln USD i do 2030 r. ma ona wzrosnąć do poziomu 65 mld USD, co oznacza CAGR 56% (wg danych ResearchAndMarkets, kwiecień 2020). Europa i Ameryka Płn. będą tu mieć największy udział, który może osiągnąć nawet 78,0% w roku 2030.

Wsparcie przez narodowe i międzynarodowe programy

– Ten dynamiczny rozwój rynku wspierany jest niewątpliwie przez narodowe oraz międzynarodowe programy. Istniejący w Stanach Zjednoczonych National Quantum Initiative Program otrzymuje dofinansowanie z budżetu w wysokości 1,2 mld USD. Jego głównym celem jest wsparcie rozwoju technologii przetwarzania komputerowego i aplikacji bazujących na zjawiskach kwantowych. Równolegle w UE od 2018 r. działa Quantum Flagship, z budżetem 1 mld EUR. Został ukierunkowany na przygotowanie Unii Europejskiej do współzawodnictwa na rynku światowym związanym z drugą rewolucją kwantową, m.in. komputerami kwantowymi – mówi dr Grzegorz Kasprowicz, współzałożyciel i szef R&D w Creotech Instruments SA.

Pozyskany projekt rozszerzy działalność Creotech Instruments w obszarze komputerów kwantowych, czego efektem będą pierwsze w Polsce i jedne z pierwszych na świecie modułowe urządzenia elektronicznedla technologii kwantowych, oparte na specyfikacjach uzgodnionych przez wiodące w tym temaciegrupy badawcze z USA i EU. Co również istotne, będą to pierwsze na świecie urządzenia dostosowane do określonych procesów występujących w pracy komputerów kwantowych bazujących na pułapkach jonowych lub kubitach nadprzewodzących. Rozwiązania te znajdą także zastosowanie w zegarach atomowych, wzorcach czasu i częstotliwości, wysokoczułych systemach czujnikowych, grawimetrach oraz w badaniu właściwości chemicznych cząstek i biomolekuł.

– W naszym projekcie wykorzystamy prototypyrozwiązań kontrolno-pomiarowych, które choć są znane i dostępne, to pozostają jeszcze niedopracowane. Planujemy je samodzielnie rozwijać, tworząc zestaw innowacyjnych produktów, który doprowadzimy do etapu gotowości technologicznej TRL7, a następnie skomercjalizujemy – mówi dr Anna Kamińska, kierownik projektu B+R w Creotech Instruments SA. –  Stworzymy rozwiązania pozwalające na szybką integrację pełnych systemów kontrolnych dla komputerów kwantowych, dostosowanych do potrzeb konkretnej architektury kubitów. Będą z nich mogły korzystać instytuty naukowe do automatyzacji i obsługi eksperymentów z dziedziny fizyki kwantowej oraz jej zastosowań w chemii i biologii, jak również komercyjnie, do budowy i sterowania urządzeniami wykorzystującymi zjawiska kwantowe, przy produkcji niezwykle precyzyjnych wzorców czasu i częstotliwości oraz wysokoczułych systemów czujnikowych.

Jak dodaje kierownik, w dłuższym okresie rozwiązania będą mogły służyć podniesieniu efektywności komputerów kwantowych. Ma to duże znaczenie dla przyszłych perspektyw zastosowania komputerów kwantowych w takich obszarach jak: optymalizacja produkcji chipów półprzewodnikowych, przepływy produkcji i harmonogramy robotyki dla złożonych produktów, np. samochodów i samolotów, produkcja nowych leków oraz materiałów biochemicznych.

Creotech Instruments w projekcie ARTIQ/Sinara

Creotech Instruments SA od ponad trzech lat uczestniczy także w projekcie ARTIQ/Sinara dotyczącym stworzenia systemu elektronicznych modułów kontrolno-pomiarowych stosowanych do sterowania technologiami kwantowymi, w szczególności komputerami. Projekt powstał z inicjatywy wiodących międzynarodowych grup badawczych, w szczególności z: University of Oxford, NIST, PTB, University of Maryland, ArmyResearch Lab, University of Hannover, University of Oregon oraz z Politechniki Warszawskiej. Obecnie produkowane przez spółkę dostępne moduły pozwalają na kontrolę wszystkich aspektów pracy z kubitami bazującymi na pułapkach jonowych lub zimnych atomach.

– Nowe moduły i urządzenia, jakie powstaną w ramach tego projektu, będą jedynym dostępnym na rynku kompleksowym portfolio rozwiązań elektronicznych dla technologii kwantowych. Dzięki koncepcji modularnej i dbałości o kompatybilność wszystkich produktów będzie możliwe znacznie szybsze budowanie pełnych systemów dedykowanych aplikacjom kwantowym. Z kolei modułowy system zapewnia przewagę nad konkurencją zarówno wśród użytkowników naukowych, jak i przemysłowych, którzy potrzebują skalowalnych, otwartych systemów, zdolnych do rozbudowy. Istotną zaletą budowanego systemu jest to, iż zapewni on pełne pokrycie potrzeb komputera kwantowego na pułapkach jonowych, jeśli chodzi o system sterowania – tłumaczy dr Kasprowicz. Realizacja projektu „Elektronika w odpowiedzi na wyzwania technologii kwantowych” przewidziana jest na 3 lata.

Źródło: Creotech Instruments