Maybel Quantum, ein in Denver ansässiges Startup, das plant, Hardware für das aufstrebende Quantencomputer-Ökosystem zu bauen, kommt heute aus der Tarnung heraus und startet Icebox. Wie der Name schon sagt, ist Icebox eine kryogene Plattform, um Quantenprozessoren auf die sehr niedrigen Temperaturen herunterzukühlen, die für den Betrieb eines stabilen Quantensystems erforderlich sind. Traditionell sind dies extrem große Systeme, aber Maybell sagt, dass seine Icebox in der Lage ist, dreimal so viele Qubits auf einem Zehntel des Platzes der derzeit verwendeten Setups zu unterstützen.
„Man sieht immer dieses Bild des wunderschönen goldenen Kronleuchters. Es ist ein überwältigendes Bild, aber was Sie nicht sehen, ist das, was mit diesem goldenen Kronleuchter verbunden ist: zwischen zwei und hundert Quadratmeter Rohre und Drähte und Pumpen und Kompressoren und flüssigen Stickstoff Dewars und berührungsloses Kühlwasser und all diese anderen Dinge, die Sie brauchen, um den Boden dieses goldenen Kronleuchters auf Millikelvin-Temperaturen zu bringen“, Gründer und CEO von Maybell Corban Tillemann-Dick erzählte mir.
Bildnachweis: Maybel Quantum
Zum Teil ist dies möglich, weil sein Kühlschrank mit 4.500 supraleitenden „Flexlines“ ausgestattet ist, wie das Unternehmen seine Quantendrähte nennt, die im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln weit weniger Wärme und Vibrationen (die Erzfeinde stabiler Quantensysteme) übertragen. Tillemann-Dick stellte fest, dass es bei der Icebox zwar nur um Kühlung geht, die Verkabelung jedoch ein kritischer Bestandteil dieser Lösung ist. „Die Leute arbeiten hart daran, ihre Qubits schwingungsmäßig zu isolieren, und sie werden sie auf schwimmende Fundamente stellen“, erklärte er. „Sie werden sie in getrennte Räume stecken und sie haben all diese Kupfergeflechte und so. Aber dann sind die halbstarren Koaxialkabel, die Sie verwenden, um mit Ihren Qubits zu kommunizieren – sie sind wie Stöcke. Sie halten sie an einem Ende und sie ragen gerade heraus. Das überträgt den Großteil der Schwingung, die die Qubits in einem großen System sehen.“
Bildnachweis: Maybel Quantum
Aufgrund dieser Innovation in der Verkabelung ist die Icebox kleiner, kann aber auch 4.500 dieser supraleitenden Drähte aufnehmen, die zur Steuerung eines Quantenprozessors benötigt werden.
Tillemann-Dick, der zuvor die Quantenpraxis der Boston Consulting Group leitete, bemerkte auch, dass das Team in der Lage war, die Einheit von Grund auf zu entwerfen und dabei eine menschenzentrierte Designphilosophie in ein Unternehmen zu bringen, das es traditionell nie gab konzentrierte sich darauf, seine Maschinen einfach zu bedienen. Das bedeutet, dass der Kühlschrank zum Beispiel eine Tür für den Zugang zum System hat – und für die Zeiten, in denen Sie zum Beispiel einen Austausch der Füllverkabelung vornehmen müssen, enthält die Icebox im Wesentlichen einen eingebauten Mini-Gabelstapler, mit dem Sie auf alles zugreifen können. Es gibt sogar einen kleinen Schreibtisch, der aus dem Rack herausgeklappt werden kann, um Benutzern bei der Erledigung ihrer Arbeit zu helfen.
Es sind nicht die Bänke um Cray’s frühe Supercomputer Aber es ist definitiv ein Fokus auf die Benutzererfahrung, die aktuellen Quantencomputer-Kühlsystemen fehlt.
„Mir wurde klar, dass dies ein Unternehmen ist, das existieren sollte, wenn es um Strategiearbeit für Quantenakteure geht [Boston Consulting Group] und ich sagte: „Hören Sie, ich werde bei einem der Elbenspieler keinen Unterschied machen. Außerdem fühlten sie sich für mich wie ein Lottoschein an. Aber wenn es darum geht, die Lieferkette zu verbessern und menschenzentriertes Design auf Probleme anzuwenden, damit habe ich eine Menge Erfahrung“, sagte Tillemann-Dick, als ich ihn fragte, wie er dazu kam, sich auf diese spezielle Nische in der Quanten-Ökosystem. Zusammen mit Dr. Kyle ThompsonMaybells
CTO und Mitbegründer, der viel praktische Erfahrung mit kryogenen Systemen in das Unternehmen einbrachte, begann das Team mit der Arbeit an ihrer Kühllösung und sammelte eine Startfinanzierung.
Maybell sagt, dass es bereits Verträge von „DARPA, NSIC/DIU und führenden Forschungsuniversitäten“ erhalten hat, die sicherlich alle zu schätzen wissen, dass die Icebox im Grunde ein Standard-Zwei-Rack-System anstelle einer Raummaschine ist.
„Labore wie meines, die an der Spitze der Quantenforschung stehen, haben einen entscheidenden Bedarf an hochwertigen kryogenen Systemen mit kleinerem Platzbedarf. Das ist es, was Maybel baut. Dadurch können wir schneller mehr Forschung betreiben und unsere Beiträge zu den Quantenwissenschaften beschleunigen“, sagte Professor Javad Shabani vom Shabani Lab for Quantum Materials & Devices der NYU.
Der Quantencomputing-Raum bewegt sich heutzutage schnell. Wir befinden uns jetzt in einer scheinbaren Übergangsphase, in der eine Handvoll großer, gut finanzierter Unternehmen wie D-Wave, IBM, Rigetti und IonQ versuchen, so viel wie möglich vom Stack zu kontrollieren, um etwas zu erreichen, das eher der modernen Klassik ähnelt Computing-Landschaft mit vielen hochspezialisierten Akteuren, die alle die Teile liefern, die die Systemintegratoren dann gemäß ihren Bedürfnissen – und denen ihrer Benutzer – zusammenstellen können. Das wird sich auf allen Ebenen des Ökosystems auswirken, von der Steuerungshardware und -software bis hin zu den Quantenverarbeitungseinheiten selbst und den grundlegenden Technologien wie in diesem Fall der Sub-Kelvin-Kühlung.