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Une start-up britannique à croissance rapide progresse discrètement dans le domaine prometteur de la photonique quantique. La société Nu Quantum, basée à Cambridge, fabrique des appareils capables d’émettre et de détecter des particules solaires quantiques, appelées photons uniques. Avec un financement fraîchement garanti de 2,1 millions de livres sterling (2,71 millions de dollars), ces appareils pourraient prendre en charge des programmes de photons quantiques raffinés à l’avenir, à des fins allant des communications quantiques à l’informatique quantique.

La société crée des éléments électroluminescents et une détection de lumière haute performance, qui fonctionnent au degré d’un photon unique et à température ambiante, et construit une société principalement basée sur un mélange d’optique quantique, de photonique des semi-conducteurs et du concept de connaissance. Cavendish.

«Tout système de photons quantiques commencera à fournir des photons individuels et se retrouvera avec un seul détecteur de photons», a déclaré Carmen Palacios-Berraquero, PDG de Nu Quantum, à ZDNet. «Ces sciences appliquées sont des choses différentes, mais nous les réunissons comme deux extrémités du système. Avec la capacité de le contrôler, notre objectif prédominant est. « 

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Comme le souligne Palacios-Berraquero, même la création de particules quantiques individuelles du soleil peut être très exigeante sur le plan technique.

En fait, même les quelques systèmes informatiques quantiques qui existent à l’heure actuelle, conçus par des firmes équivalentes à Google et IBM, dépendent d’états quantiques de la matière, modérés à légers. Dans diverses phrases, les qubits supraconducteurs qui peuvent être présents dans les dispositifs de ces géants technologiques dépendent d’électrons et non de photons.

Mais les qubits supraconducteurs présents dans les systèmes informatiques quantiques actuels sont, de manière audible, très instables. Les appareils doivent fonctionner à des températures plus froides que celles présentes dans la maison profonde pour fonctionner, car les vibrations thermiques pourraient faire chuter les qubits de l’état quantique. En raison de l’impossibilité pratique, cela implique en outre qu’un problème majeur est d’augmenter la diversité des qubits dans l’ordinateur.

Le pc quantique photonique peut avoir de grands avantages par rapport à son analogue basé sur la matière. Les photons sont beaucoup moins susceptibles de fonctionner avec leurs paramètres, ce qui suggère qu’ils maintiendront l’état quantique beaucoup plus longtemps et sur de plus longues distances. Le PC quantique photonique peut, en principe, fonctionner à température ambiante – et se développera donc beaucoup plus rapidement.

Tout le problème vient de la création d’un photon quantique primaire, explique Palacios-Berraquero. «La capacité à émettre un seul photon à la fois est une réalisation révolutionnaire. En fait, il s’est avéré être le Saint Graal de l’optique quantique. « 

«Cependant, j’ai essayé de produire des photons individuels pour mon doctorat. C’est l’adresse IP que j’ai livrée au bureau. « 

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Carmen Palacios-Berraquero et le groupe Nu Quantum ont simplement obtenu la graine pour 2,1 millions de livres (2,71 millions de dollars).


Image: Nu Quantum

Mélangé avec des sciences appliquées améliorées dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs à l’échelle nanométrique, Palacios-Berraquero et son groupe se sont efforcés de remédier aux lacunes de la technologie à photon unique.

Les biens Nu Quantum se présentent sous la forme de deux petits seaux: le primaire génère les photons qui peuvent être utilisés pour construire des programmes quantiques à des fins différentes, et le contraire mesure les indicateurs quantiques émis par le primaire. L’expertise, maintenue par le PDG de la startup, rapproche le pas quantique de la commercialisation et de l’adoption.

«De nombreux problèmes peuvent survenir entre l’alimentation et les détecteurs de photons individuels, du meilleur au plus complexe», explique Palacios-Berraquero. «C’est probablement le PC quantique photonique le plus compliqué, au cours duquel vous obtenez 1000 photons sur une facette et 1000 détecteurs sur le contraire. Et à l’intérieur du centre, après tout, vous avez les portes et l’enchevêtrement, et … et, et et. Cependant, il s’agit essentiellement de l’instance la plus complexe. « 

L’ordinateur quantique photonique reste toujours une ambition à très long terme du PDG d’une startup. Un utilitaire moins compliqué, que Nu Quantum s’engage déjà dans la livraison commerciale avec le UK National Body Laboratory, est la technologie de quantité aléatoire quantique – une expertise qui peut considérablement augmenter la sécurité des clés cryptographiques de stockage de connaissances.

Les clés actuellement utilisées pour crypter les informations échangées entre les deux événements sont générées grâce à des algorithmes classiques. Le calcul classique est déterministe: l’entrée par défaut créera une sortie identique tout le temps, ce qui signifie que l’aléatoire complet n’est fondamentalement pas possible. Par conséquent, les algorithmes classiques sont dans une certaine mesure prévisibles. En cryptographie, donc, les clés de sécurité seront fissurées assez facilement, étant donné la puissance de calcul correspondante.

Pas grand chose avec le quantum. La propriété de base des photons quantiques est qu’ils se comportent de manière aléatoire: par exemple, si un photon est envoyé par un chemin qui se sépare en deux méthodes, il n’y a aucun moyen de comprendre de manière déterministe comment une particule sera sélectionnée.

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De ce fait, l’expertise que Nu Quantum crée avec Nationwide Bodily Laboratory consiste en un stock de photons individuels, deux détecteurs et une piste bidirectionnelle qui relie trois gadgets. «Si nous disons que le meilleur détecteur est 1 et que le détecteur de gauche est zéro, vous vous retrouverez avec une série de nombres complètement aléatoires», dit Palacios-Berraquero. « Extraordinairement aléatoire, secret extra imprévisible et cryptage plus sécurisé. »

Nu Quantum se spécialise maintenant dans la commercialisation de la technologie de quantité aléatoire quantique, mais l’objectif est de construire des programmes de plus en plus complexes à mesure que l’expertise s’améliore. Palacios-Berraquero s’attend à ce que dans 4 ou 5 ans, l’entreprise puisse se spécialiser à l’étape suivante.

À l’avenir, il espère que les dispositifs Nu Quantum pourront être utilisés pour connecter des dispositifs quantiques à un réseau quantique – une entreprise de dix ans envisagée par des scientifiques des États-Unis, de l’UE et de Chine qui pourrait passer à côté des directives juridiques de la mécanique quantique. téléportez des données quantiques d’une machine quantique à l’autre. Ce faisant, il a tendance à générer des photons individuels et à les distribuer entre les émetteurs et les récepteurs, en raison de la capacité des particules solaires à parcourir de plus grandes distances.

Dans un laps de temps plus court, la startup se spécialisera dans l’investissement de capitaux d’amorçage qu’elle aura simplement collectés. Sur le radar, un tout nouveau laboratoire et siège à Cambridge, qui triple les dimensions du groupe dans le but de recruter des scientifiques, des membres du groupe de produits et des opportunités commerciales.