De perfecte match van technologie en wetenschap in start-up Quix

door Anita van Stel

10 mei 2019

Het klinkt als een modern sprookje: promovenda Caterina Taballione heeft een eurekamoment als ze een artikel van Rubicon-postdoc Jelmer Renema leest: "Hij heeft onze Triplex-technologie nodig". Met een processor op haar achterbank rijdt ze naar Oxford, waar Renema er experimenten mee gaat uitvoeren. De technologie en wetenschap blijken perfect te matchen. Het idee voor een bedrijf ziet in 2018 het licht.

Quantumcomputer op licht

Sinds enkele maanden werken Renema en Taballione in de kersverse Twentse start-up Quix samen aan een quantumprocessor op licht. Renema legt uit dat de quantumprocessor van Quix geen relatie heeft met de breder bekende quantumcomputer. Bij Quix draait het niet om qubits of majorana's, maar om fotonen. Renema ontwikkelt fotonische quantumprocessoren, chips waarover lichtdeeltjes (fotonen) zich bewegen en als informatiedragers fungeren. "Ze springen van het ene kanaal naar het andere en beïnvloeden elkaars pad, op een manier die alleen met quantummechanica uit te leggen is. Vertaling naar digitale informatie is niet aan de orde. Je programmeert bijvoorbeeld een molecuul in en geeft aan wat er verandert, en die transformatie rolt dan uit de processor. Onze processor is zelf een quantummechanisch systeem en daarom gaat het als het ware automatisch", vertelt hij.

Rubicon

Het idee voor de ontwikkeling van deze quantumprocessor komt voort uit Renema's Rubicon-onderzoek in Oxford. Dat richtte zich op de zogenaamde Boson Sampler, een prototype van een niet-universele quantumcomputer. De Boson Sampler omvat een netwerk van kanalen die in een glasplaat worden geplaatst. Renema's doel was de bestaande Boson Sampler uit te breiden naar een fotonische quantumprocessor, die ingewikkelde en grote berekeningen zou kunnen uitvoeren waar 'gewone' computers moeite mee hebben. Twee wetenschappers van MIT toonden in 2011 voor het eerst aan dat quantumberekenaars fundamenteel verschillen van klassieke computers.

Triplex

In Oxford brak Renema zich het hoofd over de optische chip, een matrix, waarop de vele optische componenten geïntegreerd zouden kunnen worden. "Denk aan een rangeerterrein voor de lichtdeeltjes", zegt hij. Er was geen geschikt technologisch platform in zicht. Totdat Renema het artikel schreef dat Taballione onder ogen kwam. De promovenda met een quantumoptica-achtergrond in Rome, en specialiste op het gebied van fabricage van niet-geïntegreerde fotonische circuits, werkte in haar promotietraject samen met LioniX International. Dit bedrijf is gespecialiseerd in het ontwikkelen van chips op maat, zoals bijvoorbeeld ook fotonische geïntegreerde circuits. LioniX ontwikkelde de Triplex-technologie voor telecomtoepassingen. "In een gesprek met Jelmer was mijn conclusie dat Triplex de oplossing zou bieden", vertelt Taballione. De samenwerking tussen Renema en Taballione startte op dat moment.

 

De perfecte match_credits Emiel MuijdermanDe perfecte match_credits Emiel Muijderman

Werkte meteen

Taballione stak het Kanaal over – "met de chip goed ingepakt in een hightech box" – en tot de verbazing van de onderzoekers in Oxford werkte het apparaat zodra de power supply werd aangesloten. Uit de vele experimenten kwam naar voren dat de chip uitermate geschikt was voor quantuminformatie-doeleinden.

Binnen enkele jaren

Met de Triplex-technologie werkt Quix nu aan het vergroten van de chip, naar een matrix van twintig bij twintig, en liever nog groter. Binnen enkele jaren moet de eerste commerciële fotonische quantumprocessor de markt op. Renema: "Ons systeem past onder een tafel, kan zo in gebruik genomen worden en zal redelijk betaalbaar zijn." De markt zal in eerste instantie bestaan uit onderzoekslabs en – groepen, veronderstelt hij. Hij zegt dat het een voordeel is dat hij als onderzoeker de behoefte van collega-wetenschappers kan vertalen naar de producten van Quix. De volgende stap is dan de ontwikkeling van de chip die de klassieke computers het nazien moet geven. Taballione is als werknemer van Quix 'excited' over haar nieuwe werkomgeving: "de perfecte combinatie van business, technologie en wetenschap."

Over Jelmer Renema

Fysicus Venema ging in 2016 met een NWO-Rubicon-beurs voor een postdoc naar de University of Oxford. Twee jaar later voerde de reis terug naar de campus van Twente, waar Renema ondernemer Hans van den Vlekkert bereid vond om te investeren in Quix. Beiden zijn eigenaar van het bedrijf. Renema blijft ook verbonden aan de vakgroep Complex Photonic Systems van de UT. Hij kreeg in 2018 een Veni voor onderzoek naar quantummechanica en licht.

Bron: NWO