Квантовые вычисления ускоряются благодаря новому микромасштабному 3D-принтеру Nanoscribe
Квантовые вычисления могут получить толчок в 3D-печати благодаря Nanoscribe, дочерней компании шведского стартапа BICO (BICO.ST), занимающегося биоконвергенцией. В этом году на выставке Photonics West (25-27 января) Nanoscribe представил Quantum X align - 3D-принтер, специально разработанный для автоматической печати на оптических волокнах и фотонных чипах. Не путать с квантовыми вычислениями, линейка продуктов Quantum X, запущенная в 2019 году, представляет собой платформу для микро 3D-печати. Совсем недавно компания Nanoscribe выпустила несколько версий машины, предназначенных для различных специфических применений. К ним относится Quantum X shape, анонсированная прошлой осенью и предназначенная для применения в области наук о жизни (в частности, микрофлюидики). Затем был Quantum X bio, анонсированный в декабре прошлого года. Эта система предназначена для использования в биопечати, что является основным направлением деятельности большинства организаций, связанных с BICO. В основе PIC лежит та же предпосылка, что и в основе традиционных микросхем. Фотонные вычисления уже много лет обсуждаются как основа для классических вычислений, и большинство серьёзных квантовых компьютеров не являются фотонными. Однако Quantum X align может стать заметным событием не только для индустрии квантовых вычислений, но и для 3D-печати. В заявлении для прессы о выпуске новейшей машины компании генеральный директор и соучредитель Nanoscribe Мартин Херматшвайлер отметил: "С добавлением нового Quantum X align к нашей проверенной в отрасли платформе Quantum X мы обогащаем двухфотонную полимеризацию мощными технологиями выравнивания, которые стимулируют постоянно растущий спрос в области передачи данных, телекоммуникаций и сенсорных приложений. Наша цель - решить проблемы эффективного соединения в фотонной упаковке и сделать высокоточную 3D-печать важной технологией в интегральной фотонике". Под "выравниванием" здесь понимается необходимость того, чтобы каждый крошечный элемент на PIC был расположен с максимально возможной точностью. Любая мизерная неточность в размещении оптической линзы на чипе может привести к непропорционально большим ошибкам обработки. Обычно для решения этой проблемы используется метод, известный как активное выравнивание, который подразумевает центрирование шайб на микросхеме, затем замену шайб линзами и, наконец, использование клея для фиксации линзы на месте после её правильного расположения. Активное выравнивание является чрезвычайно дорогим и трудоемким. С другой стороны, выравнивание использует другой основной метод центрирования и наклона линз на микрочипах - использование модулей визуализации для печати фокусирующей оптики непосредственно на оптических волокнах каждого чипа: отсюда и название "автоматическое выравнивание". Это прекрасный пример уникальных решений, достижимых при применении 3D-печати для решения промышленных задач. 3D-печать здесь предлагает значительно более высокую степень автоматизации и точности производственного процесса по сравнению с другими методами достижения того же результата. Кроме того, в этом примере отражена тема, которую я часто упоминаю: совместная, взаимозависимая природа всех различных аспектов "Индустрии 4.0". Это тема, которую BICO Group, похоже, понимает так же хорошо, как и любая другая компания на рынке. Более того, компания не только правильно предполагает, что выравнивание может повысить эффективность производства PICs для целей квантовых вычислений. Оно также может помочь достичь достаточной точности, чтобы в конечном итоге сделать квантовые вычисления масштабируемыми, что в настоящее время является основной целью для тех, кто серьёзно занимается коммерциализацией этой технологии. Изображения любезно предоставлены Nanoscribe
Последнее дополнение к серии Quantum X, align, было разработано специально для применения в области фотоники, что имеет особое значение для индустрии квантовых вычислений. Одно из наиболее существенных различий между квантовыми и классическими вычислениями связано с чипами, используемыми для создания соответствующих систем. В то время как квантовые компьютеры могут быть построены и строятся с использованием обычных электронных интегральных схем ("микрочипов"), многие исследования в области квантовых вычислений - особенно во время мини-бума квантовых вычислений, пережитого за последние несколько лет - сосредоточены на изучении жизнеспособности фотонных интегральных схем (ФИС).
