Et nyt forskningsprojekt vil bane vej for kvantecomputere baseret på fangede bariumioner ved at udvikle single-line lasere i en række optiske bølgelængder. Innovationsfonden har investeret 13,3 millioner kroner i projektet.
Kvantecomputere er nødvendige for at løse numerisk komplekse problemer, som eksisterende computere ikke kan klare. Det kan give fordele inden for alt fra cybersikkerhed til udvikling af nye lægemidler, logistik og trafikplanlægning.
Udviklingen af kvantecomputere er afhængig af lasere, da lasere er det primære værktøj til påvirkning af energiniveauer på atomar niveau. Et nyt stort forskningsprojekt, som Innovationsfonden investerer 13 millioner kroner i, vil udvikle single-line lasere ved en række optiske bølgelængder til at afkøle og kontrollere tilstanden af fangede bariumioner.
Projektet bygger på en lang historie med ekspertise inden for udvikling af meget stabile lasere hos virksomheden NKT Photonics og GTS-instituttet DFM – Danmarks Nationale Metrologiinstitut, samt mange års erfaring i ”trapped ion”-fysik hos Michael Drewsens forskningsgruppe ved Aarhus Universitet og Christopher Monroes forskningsgruppe ved Duke University (USA).
En anden partner i projektet, IonQ inc. – som er et børsnoteret selskab til en værdi af over 1 milliard amerikanske dollars, er en forgangsvirksomhed inden for kvanteberegning, og er en af de få virksomheder globalt, der allerede tilbyder basale tjenester baseret på kvanteberegning.
Hver kvantecomputer kræver et antal højtydende lasere, hver med høj stabilitet, lav støj og lang levetid. NKT Photonics og DFM har udviklet lignende lasere i over 20 år. Med dette projektvil de udvikle deres løsning til at levere de mest højtydende lasere på markedet. Disse nye lasere vil blive produceret ved overgangsbølgelængderne for bariumioner og vil blive drevet til høj optisk effekt. Den høje optiske effekt er nødvendigt for at afkøle og krontrollere et større antal ioner, hvilket effektivt fører til flere Q-bits og en mere kraftfuld kvantecomputer.
- Samarbejdet der bliver skabt ved projektet og finansieringen fra Innovationfonden giver en unik mulighed for at tre fremtrædende danske organisationer inden for kvanteteknologi, der dækker både den private og den akademiske sektor, kan få markant indflydelse på det globale marked, siger Patrick Montague, Head of Future Technologies, NKT Photonics A/S
For at projektet skal lykkes, vil Aarhus Universitet bruge de nye lasere fra NKT Photonics og DFM i deres grundlæggende eksperimenter med indfangede bariumioner, validere deres ydeevne og teste de nødvendige arrangementer til køling og tilstandskontrol.
Fakta
- Innovationsfondens investering: 13,3 mio. DKK
- Samlet budget: 18,8 mio. DKK
- Varighed: 3 år
- Officiel titel: QBID – Quantum Computing Barium Ion Demonstrator
Partnere
DFM er Danmarks Nationale Metrologi Institut og et af de 7 GTS-institutter i Danmark. DFM leverer en bred vifte af services og produkter til virksomheder og myndigheder inden for måleteknologi. DFMs tjenester og produkter er udviklet fra forskning i fundamental målevidenskab. Link til DFM: www.dfm.dk
NKT Photonics er en global leder inden for fotonik- og fiberlaserløsninger og spiller en afgørende rolle i udviklingen af single-line lasere i QBID-projektet. De er kendt for deres ekspertise inden for lasereudvikling og bidrager med avanceret teknologi og viden til projektet samt projektledelse og koordinering heraf. NKT Photonics vil kommercialisere og skalere QBID-løsningen efter projektet.
Forskergruppen på Aarhus Universitet bidrager med deres ekspertise i eksperimentering med indfangede ioner, som er et centralt aspekt af kvantecomputerudvikling. I QBID vil de undersøge de underliggende mekanismer til styring af bariumiontilstande med henblik på tilstandskontrol og udlæsning.
IonQ er en førende virksomhed inden for udvikling af kvantecomputere baseret på fangede ioner. Fra deres virksomhed i USA udvikler de fysiske implementeringer af kvantecomputere til løsning af fremtidens komplekse beregningsproblemer.
