Uddannelses- og Forskningsudvalget 2023-24
UFU Alm.del Bilag 41
Offentligt
2829875_0001.png
From Fundamental Quantum
Physics to Revenue
Peter Lodahl
DNRF Center for Hybrid Quantum Networks Hy-Q
Founder of Sparrow Quantum
Niels Bohr Institute
University of Copenhagen
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0002.png
What is Quantum?
The microscopic world
of atoms and photons
How does light and matter
interact?
Q-tech 1.0
is responsible for the
technology of today: lasers,
transistors, computer chip, internet,
etc
The
strange
quantum behavior
unraveled by Bohr and Einstein holds
the potential for
Q-tech 2.0
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0003.png
Denmark: The Birthplace of Quantum
Mechanics
It took a century to take the leap
from conceptual idea to
emerging technology!
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0004.png
Quantum Denmark Today
World-class research environments in DK
Can we capitalize on this opportunity?
DIANA Quantum Centre DK (NATO), NNF centers
for quantum materials and quantum simulators,
etc
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0005.png
Fundamentals of Photon Emission
Niels Bohr (1913):
an excited atom radiates a single quantum of
light
–
the photon
But:
the photon is emitted in random directions
→
We need the ability to control light emission
Answer:
modern nanophotonics technology
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0006.png
The Deterministic Single-Photon Source
Quantum dots embedded in photonic cavities or waveguides
1 µm
Bell Labs was an ivory tower with a factory
downstairs
Jon Gertner, The Idea Factory
Lodahl, Ludwig and Warburton, Phys. Today 75, 44 (2022).
The World’s best source of single
photons
Patented technology at NBI
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0007.png
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0008.png
Product Road Map
•
SQ closed a seed investment round in April 2023 (largest investment
ever in Danish q-tech start-up)
•
Strategic planning of the future product development (quantum
secure communication, photonic quantum computing, quantum
interconnects, etc.)
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0009.png
Secure Quantum Communication
Unbreakable
quantum secure
communication
‘Rolls-Royce’ foundational
quantum hardware towards
fully device independence,
quantum internet, etc
Image credit: Qutech, Delft
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0010.png
November 2022: Live Quantum Link
Encrypted video call from NBI to DTU
(Prof. Leif
Oxenløwe’s
lab)
Direct synergy between SPOC and
Hy-Q DNRF centers
Possibly world’s first live
quantum encrypted TV
interview
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0011.png
Quantum Strangeness and Complexity
”1”
•
A photon can be two different
places at once:
superposition
The qubit
•
Two photons can be
instantaneously connected:
entanglement
•
Quantum complexity:
Just 100
photons can encode the
information capacity ever
generated by humankind
Spooky!
Basis of radically new technology
 UFU, Alm.del - 2023-24 - Bilag 41: Præsentationer fra udvalgets forskningspolitiske studietur i Københavnsområdet ved Videnskabernes Selskab tirsdag den 20. februar 2024
2829875_0012.png
Quantum Computing
Challenge:
computers cannot solve quantum problems
Problem:
The World is quantum!
Quantum mechanics underpins high-tech
Opportunity:
Exploit complexity to build quantum computers
→
engineer new materials (energy)
→
drug discovery (health)
→
break encryption systems (security)
→
big data, machine learning etc (e.g., logistics)
Nature isn't classical, dammit, and
if you want to make a simulation of
nature, you'd better make it
quantum mechanical, and by golly
it's a wonderful problem, because it
doesn't look so easy.
R.P. Feynman (1982)