211service.com
Bell Labs of Quantum Computing
Raymond Laflamme kan endnu ikke sælge dig en kvantecomputer. Men han vil sælge dig et logikkort til 13.000 $ til måling af sammenfiltrede fotoner.
Super sejt: Et nærbillede af et superledende kredsløb, der fungerer ved -269 °C.
Det er en begyndelse.
Laflamme er leder af Institute for Quantum Computing ved University of Waterloo, et forskningscenter, der er en del af en quixotisk, storslået indsats af Mike Lazaridis, medstifter af smartphone-producenten BlackBerry, for at opfinde en kvantecomputer og vende denne by 70 miles fra Toronto ind i en Quantum Valley.
Siden 1999 har Lazaridis lagt 270 millioner dollars bag sin vision og betalt for at rekruttere nogle af verdens bedste teoretiske fysikere. Selvom han tror, at en ægte kvantecomputer stadig er 10 år væk, mener han, at de første opdagelser kan kommercialiseres nu, hvilket gør Waterloo til en blomstrende industriel klynge bygget op omkring kvanteinformationsvidenskab.
Waterloo har en af verdens bedste computervidenskabelige afdelinger ved University of Waterloo. Det er også virksomhedens hjemsted for BlackBerry, tidligere kendt som Research in Motion, og et stadig mere rigt økosystem af startups. Men kvantemekanik er ikke ligefrem en nem elevatorpitch. Så meget som regionen er et mekka for iværksætteri, er det en meget anderledes udfordring at kommercialisere ren kvanteteknologi, siger Rolf Horn, postdoc ved instituttet, som forsøger at starte en virksomhed, der skal sælge en enhed, der kan producere fotoner, der udviser kvanteeffekter.
Kvantecomputere bør have evnen til hurtigt at løse problemer, som nutidens computere ikke kan røre ved, såsom at bryde meget vanskelige kryptografiske cifre. Hvad mere er, hurtige fremskridt inden for konventionel databehandling - beskrevet af Moores lov - nærmer sig de fysiske grænser for materialer som silicium. Du behøver ikke at vide meget om fysik for at indse, at der er penge at tjene på at skubbe forbi disse grænser, siger Lazaridis.
Det er stadig meget tidlige dage for kvantecomputere. På Institute for Quantum Computing, også finansieret kraftigt af Canadas regering, fungerer den mest komplekse kvantecomputer med kun 12 qubits. En qubit er det kvantum, der svarer til en bit. Takket være kvantemekanikken kan hver qubit være i flere tilstande samtidigt (forestil dig en bit, der kunne være en 0 , til en , eller begge dele på én gang). Det tillader hurtigere beregninger for nogle problemer, men det har vist sig svært at holde qubits stabile.
Lazaridis har brugt sin rigdom til at bringe topforskere til Waterloo, begyndende med en gave på 100 millioner dollars i 2000 til at skabe Perimeter Institute for Theoretical Physics. Men kvanteberegningsindsatsen vil muligvis ikke være i stand til at stole på hans storhed for evigt. Hans rigdom, i det mindste på papiret, er styrtdykket med mere end 2 milliarder dollar sammen med BlackBerrys aktiekurs, da dets telefoner har mistet popularitet. I en shakeup i 2012 trådte Lazaridis tilbage som BlackBerrys co-CEO.
Quantum Valley bliver heller ikke en rigtig industriklynge, hvis det eneste, den gør, er at rekruttere verdens bedste akademiske forskere. Det er en af grundene til, at Lazaridis og Doug Fregin, BlackBerrys anden grundlægger, i marts lancerede en investeringsfond på 100 millioner dollars, Quantum Valley Investments. Vi byggede alt dette, og det var meget altruistisk, meget filantropi, siger Lazaridis. Men nogle af forskerne kom til os og sagde, du ved, denne kvantecomputer - noget af den teknologi, vi arbejder på, har spin-offs.
Laflamme har gadgets, der afspejler et par af disse ideer spredt ud på et sofabord på sit kontor, inklusive en simpel to-qubit-processor, hvor loddemet stadig er synligt, og en metalboks på størrelse med en router, der er nyttig til at måle fotonkilder. Den boks er grundlaget for hans lille startup-firma, Universal Quantum Devices.
Laflamme kalder virksomheden et eksperiment i, hvordan man kommercialiserer basale aspekter af kvanteteknologi. Hvis det virker som små ting, så husk, at de første produkter fra Hewlett-Packard, Silicon Valleys originale computergigant, var frekvenstællere og en simpel oscillator til måling af lyd.
Andre kommercialiseringsbestræbelser omfatter en satellit, der kunne bruge lysets kvanteegenskaber til at sende krypteret kommunikation. En prototype vil blive testet til sommer ved at sætte den på en ladvogn og køre den rundt i Waterloos hvedemarker for at se, om den sporer med en optikmodtager på taget af instituttets forskningsbygninger.
Lazaridis nye venturefond har endnu ikke investeret i nogen af disse ideer. Alligevel siger Laflamme, at det går bedre, end han havde forventet. I 2001 ville folk sige: 'Hvornår skal du have spinoffs, der kommer ud?', og jeg ville sige 20 år og tænkte: 'Det er jeg sikker på,' siger han. Nu kan jeg se det komme.