Czytaj dalej

Co łączy misje na Marsa, detekcje cząstek w CERN i rozwój komputerów kwantowych? Na zapleczu każdego z tych przedsięwzięć można znaleźć podzespoły wyprodukowane przez polską firmę CreoTech.

W czasach gdy nasze uczelnie nie cieszą się szcze­gól­nym pre­sti­żem (a zwia­stu­nów opty­mi­zmu nie widać), rolę wizy­tówki rodzimej nauki powoli, choć kon­se­kwent­nie przej­muje sektor prywatny. Już od ładnych kilku lat do głosu dochodzą podmioty potra­fiące bez kom­plek­sów rywa­li­zo­wać na glo­bal­nym rynku super­no­wo­cze­snych tech­no­lo­gii. Do naj­pręż­niej­szych przed­sta­wi­cieli młodej branży należy CreoTech Instru­ments z siedzibą w pod­war­szaw­skim Pia­secz­nie. Firma reali­zuje zlecenia dla naj­więk­szych świa­to­wych graczy. I kiedy piszę “naj­więk­szych”, mam na myśli pro­duk­cję pod­ze­spo­łów dla naprawdę naj­bar­dziej reno­mo­wa­nych insty­tu­cji, włą­cza­jąc w to CERN oraz Euro­pej­ską Agencję Kosmiczną.

W których pro­jek­tach wyko­rzy­stano polską apa­ra­turę? Jak wygląda praca nad ultra­czułą elek­tro­niką? I co trzeba umieć żeby podjąć pracę w tak nie­zwy­kłym miejscu? Na te pytania odpo­wie­dział mi inżynier, pra­cow­nik Poli­tech­niki War­szaw­skiej oraz współ­za­ło­ży­ciel CreoTech – dr Grzegorz Kasprowicz.


Panie Doktorze, pomóżmy czy­tel­ni­kom lepiej zro­zu­mieć zakres dzia­ła­nia Cre­oTe­chu. Jakie było naj­więk­sze, może naj­bar­dziej medialne przed­się­wzię­cie, do którego doło­ży­li­ście swoich kilka groszy?

Z per­spek­tywy czasu nie jestem już pewien które. Na pewno trzeba wymienić użycie Systemu White Rabbit do poka­za­nia, że jednak Einstein miał rację i neutrina nie są szybsze od światła. Kilka razy było głośno o elek­tro­nice Cre­oTe­chu na orbicie czy na Marsie. Mówiono też o dronach, respi­ra­to­rach i kom­pu­te­rach kwantowych.

Pamiętam dosko­nale zamie­sza­nie związane z eks­pe­ry­men­tem Opera, gdzie jakieś małe tech­niczne nie­do­pa­trze­nie dopro­wa­dziło do fał­szy­wego pomiaru pręd­ko­ści nie­szczę­snych neutrin. Jaka była tu rola projektu White Rabbit? Co różniło oba przedsięwzięcia?

Cały eks­pe­ry­ment składa się z części w CERN-ie, która pro­du­kuje neutrina w paczkach, następ­nie prze­sy­ła­nych przez płaszcz Ziemi do obser­wa­to­rium w Gran Sasso. Czas wysłania paczki neutrin jest reje­stro­wany z użyciem czasu GPS. Obser­wa­to­rium pozo­staje umiesz­czone głęboko pod ziemią, mając nad sobą 1400 metrów skał, chro­nią­cych eks­pe­ry­menty przed pro­mie­nio­wa­niem kosmicznym.

Jednak projekt White Rabbit nie służył mie­rze­niu pręd­ko­ści cząstek, a zapew­nie­niu syn­chro­ni­za­cji czasu na dużych odle­gło­ściach. Wobec wąt­pli­wo­ści w pomiarze pro­pa­ga­cji neutrin, zaczęto spraw­dzać wszyst­kie frag­menty toru pomia­ro­wego. Pamię­tajmy, że eks­pe­ry­ment jest umiesz­czony głęboko pod ziemią, nato­miast czas atomowy z GPS‑a mamy na powierzchni. Przy prze­sy­ła­niu impulsów syn­chro­ni­zu­ją­cych na większe odle­gło­ści trochę rzeczy może pójść źle. Tak więc obok ory­gi­nal­nego połą­cze­nia pomiędzy GPS-em a eks­pe­ry­men­tem zesta­wiono system White Rabbit, który właśnie wykazał istotną różnicę. W końcu okazało się, że nie­do­krę­cone złącze spo­wo­do­wało, iż wkradła się rezy­stan­cja, która razem z pojem­no­ścią kabla wpro­wa­dziła opóź­nie­nie ułamka mikrosekundy. 

Tak więc system White Rabbit sprawdza, czy ten czas na wszyst­kich węzłach jest taki sam. On nie tylko rozsyła impulsy, ale jed­no­cze­śnie dys­try­bu­uje sygnał czę­sto­tli­wo­ści wzor­co­wej, a dodat­kowo kom­pen­suje długość kabla, tak wiec nieważne czy damy 1 metr czy 10 kilo­me­trów, czas na jego końcu będzie pra­wi­dłowy z dokład­no­ścią ułamka nano­se­kundy. CreoTech bierze udział w powsta­wa­niu systemu Whi­te­Rab­bit od samego początku, czyli od 10 lat. Jest też pro­du­cen­tem switchy i urządzeń końcowych.

Mówimy o ułamkach sekundy. Ale dokład­niej, jak wielka precyzja wchodzi w grę przy tego typu sprzęcie i eksperymentach?

Mowa o różnicy 60 nano­se­kund na prze­strzeni 731 kilo­me­trów. Tę odle­głość neutrina prze­bie­gają nato­miast w czasie 2,4 milisekundy.

Sam kabel łączący odbior­nik GPS z eks­pe­ry­men­tem wpro­wa­dzał opóź­nie­nie wie­lo­krot­nie większe niż te 60 ns. 1 metr kabla to około 8 ns opóź­nie­nia. Tak więc o błąd jest łatwo.

Tyle pod ziemią, a jest jeszcze kosmos. Które z urządzeń wyko­rzy­sty­wa­nych na orbicie lub na Marsie korzy­stają z polskich pod­ze­spo­łów? Współ­pra­cu­je­cie z ESA, czy również NASA?

Bez­po­śred­nio współ­pra­cu­jemy z ESA. CreoTech był odpo­wie­dzialny m.in. za spe­cja­li­styczny montaż kom­po­nen­tów kamery stereo CaSSIS w misji ExoMars (sonda dotarła do Czer­wo­nej Planety w 2016 roku – przyp. A.).

CaSSIS jest kamerą zain­sta­lo­waną na spodzie orbitera ExoMars.

Wspo­mniał Pan Doktor również o dronach i respi­ra­to­rach. Oznacza to, że bynaj­mniej nie ogra­ni­cza­cie się do rocket science. Ciekawi mnie jednak, która z dziedzin obecnie dominuje i stanowi większą część dzia­łal­no­ści CreoTech – produkty przy­ziemne (jeśli można to tak określić), czy jednak zaawan­so­wane pod­ze­społy dla pro­jek­tów badawczych?

Naj­wię­cej sprze­daży mamy w zakresie tech­no­lo­gii kwan­to­wych, acz­kol­wiek naj­więk­sze projekty to te kosmiczne – one potrze­bują naj­wię­cej RnD (Research and Deve­lop­ment) i zasobów. Apa­ra­tura na potrzeby apli­ka­cji kwan­to­wych powstaje na Poli­tech­nice War­szaw­skiej i w innych insty­tu­cjach, jest open source, tak więc komer­cja­li­za­cja bywa dużo łatwiej­sza, bo odpada kosz­towne RnD.

Z kolei budowa Hyper­Sata (modułowa plat­forma sate­li­tarna – przyp. A.) to poważne przed­się­wzię­cie anga­żu­jące więk­szość zespołu badaw­czego no i jest ono mul­ti­dy­scy­pli­narne. Wymaga tez spe­cja­li­stycz­nego zaplecza.

CreoTech opra­co­wuje modułową plat­formę sate­li­tarną HyperSat.

Przy “wielkiej” nauce respi­ra­tor nie wydaje się czymś szalenie skomplikowanym.

A jednak respi­ra­tory nie są aż tak prostymi urzą­dze­niami. Muszą być pro­jek­to­wane tak, by nawet przy awarii, nie narażać czło­wieka na ryzyko. To też na swój sposób rocket science. Respi­ra­tory składają się z tysięcy ele­men­tów. Obecnie w firmie powstaje spe­cja­li­styczna linia pro­duk­cyjna na potrzebę tego projektu. Jest to przed­się­wzię­cie Naro­do­wego Centrum Badań i Rozwoju, tzw. ścieżka COVID-owa. Respi­ra­tor to projekt open source, tak więc tutaj koszt RnD poniosła firma Med­tro­nic, która udo­stęp­niła licencję, na której pro­du­ku­jemy urzą­dze­nia. Zatem jest to projekt głównie pro­duk­cyjno-logi­styczny, anga­żu­jący zespół RnD w mini­mal­nym stopniu.

Załóżmy, że jestem chętny i kom­pe­tentny. Jakie są wła­ści­wie szanse, abym znalazł pracę w pańskim zespole? Czy już zaczy­na­jąc studia kto­kol­wiek w ogóle zakłada, że będzie brał choćby pośredni udział w eks­plo­ra­cji Układu Słonecznego?

Pewna część pra­cow­ni­ków to moi byli studenci. Część zatrud­nio­nych, szcze­gól­nie do działu kosmicz­nego, rekru­to­wa­li­śmy wśród pasjo­na­tów, nie zwra­ca­jąc uwagi na wykształ­ce­nie. Mamy w zespole kon­struk­to­rów dronów, rakiet, balonów oraz popu­la­ry­za­to­rów nauki zafa­scy­no­wa­nych kosmosem. Wyszli­śmy z zało­że­nia, że elek­tro­niki da się szybko nauczyć, a z pasją człowiek musi się urodzić. I świetnie się to sprawdziło.

Kilku pra­cow­ni­ków zaczy­nało u nas staż, byli w trakcie studiów. Podczas stażu polu­bi­li­śmy się i osoby te zostały zatrud­nione. Gdy przy­cho­dzą do mnie studenci w poszu­ki­wa­niu tematu pracy magi­ster­skiej lub inży­nier­skiej, opo­wia­dam im, że istnieje moż­li­wość współ­pracy w tym zakresie z firmą “kosmiczną”. Kilka osób w ten sposób zostało naszymi pra­cow­ni­kami, tak więc miało tę świa­do­mość od samego początku.

Czy jest w zespole ktoś po naprawdę nie­ty­po­wym wykształceniu?

Jedna z pań zaczy­nała u nas chyba jako osoba do prac w maga­zy­nie. Okazało się, że ma zdol­no­ści manualne. Wysła­li­śmy ją na spe­cja­li­styczne kursy w ESA. Obecnie jest wysokiej klasy spe­cja­listką z zakresu montażu elek­tro­niki kosmicz­nej. Wykształ­ce­nie nie miało tu żadnego zna­cze­nia. Przez długi czas funkcję dyrek­tora pełniła pani wete­ry­narz. Zaczy­nała od pracy “na słu­chawce”, ale okazało się, że potrafi wszystko załatwić i dawa­li­śmy jej różne trudne sprawy.

Zaraz się okaże, że szansę na angaż mają osoby po studiach filo­lo­gicz­nych lub filozofii. 🙂

Filo­zo­fia jest nie­do­ce­nianą dzie­dziną, w końcu z niej wykluły się nauki przy­rod­ni­cze. W firmie zatrud­niamy kilku fizyków, także teo­re­tycz­nych i radzą sobie świetnie, bo rozu­mieją spe­cy­fikę klientów, którzy często są ośrod­kami naukowymi.

Niecały rok temu zaczęła z moim zespołem na PW współ­pra­co­wać stu­dentka 1 roku, którą spo­tka­łem na publicz­nym wykła­dzie o tech­no­lo­giach kwan­to­wych. Zapytała wtedy czy może dołączyć do zespołu. Za kilka dni wylatuje do CERN‑u (mam nadzieje że pandemia pozwoli), gdzie będzie pracować przy eks­pe­ry­men­cie, w którym łapiemy anty­ma­te­rię do pułapek magne­tycz­nych. Tak więc w zasadzie nie widzę ogra­ni­czeń, wystar­czy chcieć i mieć jakieś podstawy IT czy fizyki.

Możliwe jest łączenie kariery naukowej z pracą w firmie – mamy razem z PW program dok­to­ra­tów wdro­że­nio­wych, w którym obecnie uczest­ni­czy kilku naszych pra­cow­ni­ków. Wykonują oni badania w ramach swojej pracy, a jeden dzień w tygodniu poświę­cają na zajęcia na uczel­niach. We współ­pracy z firmą powstało też kilka prac inży­nier­skich i magisterskich.

Nie ukrywam, że tego rodzaju miejsce pracy wydaje się bardzo pre­sti­żowe. Czego naj­bar­dziej mogą Panu zazdro­ścić fizycy i inży­nie­ro­wie, którzy wybrali inne drogi kariery?

Nigdy nie pytałem kolegów czego mogą mi zazdro­ścić. Może mię­dzy­na­ro­do­wych pro­jek­tów i kon­tak­tów? A może naprawdę odje­cha­nych pro­jek­tów… Mamy wiele prac badaw­czych we współ­pracy z pre­sti­żo­wymi uni­wer­sy­te­tami z USA, Wielkiej Brytanii, Niemiec, jak również z wielkimi graczami w dzie­dzi­nie eks­plo­ra­cji kosmosu. Bierzemy udział w misjach na różne planety, a nawet na Słońce (PROBA‑3, obser­wa­cje korony sło­necz­nej). Jest to więc unikalne miejsce, gdzie łączy się badania naukowe z komer­cyj­nymi projektami.

Grzegorz Kasprowicz
Dr Grzegorz Kasprowicz

Jak wyglą­dała ścieżka kariery Pana Doktora? Jakie studia, praktyki i staże pole­ciłby Pan osobom pra­gną­cym robić podobną karierę?

Zacząłem już w wieku 4 lat, od roze­bra­nia starego radia lam­po­wego dziadka (nazywało się Aga). Potem samo­dzielne budo­wa­nie różnych maszyn. Ojciec jest mecha­ni­kiem, więc zami­ło­wa­nie do techniki niejako wyssałem z mlekiem matki. Potem było tech­ni­kum elek­tro­niczne w Lublinie, które do dziś bardzo dobrze wspo­mi­nam. Na studiach to wła­ści­wie miałem powtórkę plus teorię, która wyja­śniła to i owo.

Tak więc mogę polecić tech­ni­kum elek­tro­niczne w Lublinie i studia na Wydziale Elek­tro­niki Poli­tech­niki War­szaw­skiej. 🙂 Niemniej to nie studia czy tech­ni­kum zrobiły ze mnie elek­tro­nika, a samo­dzielne czytanie książek, cza­so­pism i dłubanie w sprzęcie. Polecam archi­walne numery Elek­tro­niki dla wszyst­kich, które świetnie wpro­wa­dzają w tajniki elek­tro­niki. Między innymi dzięki cyklowi arty­ku­łów zacząłem pro­gra­mo­wać mikro­pro­ce­sory będąc jeszcze w technikum!

A co potem?

Podczas studiów wyje­cha­łem do CERN‑u na 2‑miesięczne praktyki. Osta­tecz­nie zostałem tam na kilka lat i zrobiłem doktorat. To nie­sa­mo­wite miejsce, gdzie styka się historia nauki z naj­now­szymi tech­no­lo­giami. Można przejść się tymi samymi kory­ta­rzami którymi chadzał Feynman czy Dirac. To chyba wtedy zechcia­łem zostać naukow­cem. Jednakże coś ciągnęło mnie do kraju i w 2008 roku powró­ci­łem i ze wspól­ni­kami zało­ży­li­śmy CreoTech.

Do dziś współ­pra­cu­jemy z kilkoma grupami w CERN, jest tam m.in. zespół moich byłych stu­den­tów, którym tam pole­ci­łem praktyki i się im tak spodo­bało, że zostali na stałe. Obecnie ze stażami jest dużo łatwiej niż 20 lat temu. W firmie przyj­mu­jemy regu­lar­nie młodych ludzi z pro­gra­mów sta­żo­wych Agencji Rozwoju Prze­my­słu, mamy też sta­ży­stów, którzy sami zgła­szają się do firmy. Tak więc nasze drzwi są zawsze otwarte.

Potra­fiłby Pan Doktor wyróżnić jakiś kon­kretny naukowy auto­ry­tet, kogoś, kto stanowił naj­więk­szą inspirację?

To są mało znane nazwiska wybit­nych elek­tro­ni­ków starej daty. Przy­kła­dowo Robert A. Pease. Z tych bardziej znanych to Nicola Tesla. Co prawda był inży­nie­rem, ale wtedy wielcy naukowcy dopiero się pojawiali.

Właśnie ci mniej znani są naj­cie­kawsi! Przy­znaję, że musiałem teraz wygo­oglo­wać nazwisko Pease’a i widzę, że to ekspert od układów sca­lo­nych. Dlaczego akurat on? Chodzi tylko o dorobek czy może również jakieś nie­ty­powe metody pracy?

To jest istny wariat! Dorobek naukowy może nie jest wielki, niemniej fan­ta­stycz­nie czyta się jego książki i noty inży­nier­skie. Zde­cy­do­wa­nie miał nie­ty­powe metody pracy, sam zwał siebie carem sca­lo­nych źródeł napięć odnie­sie­nia i ciężko mu odmówić tego tytułu. Pokazał m.in. jak liczyć elek­trony posłu­gu­jąc się sprzętem dostęp­nym w domu. Jego pra­cow­nia wyglą­dała tak jak moja. 🙂

Nad czym obecnie pracuje Pański zespół? Pod którymi pro­jek­tami można znaleźć Pana podpis?

Pomi­ja­jąc wspo­mniany projekt respi­ra­tora, nad którym od kwietnia pra­co­wa­łem z zespołem kil­ku­na­stu inży­nie­rów z całego świata (dla zain­te­re­so­wa­nych: https://gitlab.com/openventilator), jest to głównie apa­ra­tura dla fizyki, w szcze­gól­no­ści kom­pu­te­rów kwantowych.

Już mi się podoba…

Kilka lat temu zgłosił się do mnie Joe Britton z ame­ry­kań­skiego NIST‑u (Narodowy Instytut Stan­da­ry­za­cji i Tech­no­lo­gii – przyp. A.) z zapy­ta­niem czy nie zapro­jek­to­wał­bym mu płytki do ste­ro­wa­nia pułap­kami jonowymi. Widział moje projekty na githubie oraz portalu CERN-owym ohwr.org i chciał, bym na ich bazie zbudował mu apa­ra­turę dedy­ko­waną do jego potrzeb. Miałem już za sobą serię pro­jek­tów open source dla CERN‑u, głównie w temacie systemu syn­chro­ni­za­cji White Rabbit.

Okazało się, że istnieje całe zor­ga­ni­zo­wane śro­do­wi­sko naukow­ców, którzy posta­no­wili zbudować samo­dziel­nie system ste­ro­wa­nia eks­pe­ry­men­tami kwan­to­wymi. Mieli dosyć kiep­skiej jakości apa­ra­tury, zamknię­tego opro­gra­mo­wa­nia, w którym nie da się “pogrze­bać” i pro­ble­mów z odtwa­rza­niem warunków w innych labo­ra­to­riach. Złożyli się więc i ufun­do­wali utwo­rze­nie systemu ope­ra­cyj­nego ARTIQ (Advanced Real-Time Infra­struc­ture for Quantum Physics), zapew­nia­ją­cego sub-nano­se­kun­dową dokład­ność w ste­ro­wa­niu pro­ce­sami fizycz­nymi. Tak więc, gdy Joe się ze mną skon­tak­to­wał, istniał już ARTIQ, który działał na różnych modułach, tzw. devki­tach. Nie było to ani ładne, ani stabilne. Zabrałem się do pracy, zapro­jek­to­wa­łem pierwsze moduły w stan­dar­dzie prze­my­sło­wym MicroTCA. 

MicroTCA?

To takie szafy, do których wkłada się moduły elek­tro­niczne. Do projektu zaczęły dołączać inne zespoły oraz naukowcy.  Obecnie moduły te są wdrożone do produkcji.

Przy­kła­dowy system MicroTCA.

Pewnie będzie to naiwne pytanie, ale zary­zy­kuję. Co ma wspól­nego ARTIQ z kla­sycz­nym systemem ope­ra­cyj­nym? Zabrzmiało to odrobinę jak opis Linuxa.

Jest to system czasu rze­czy­wi­stego typu hard real time. Możemy za jego pomocą wskazać czas wyko­na­nia danej operacji wejścia/wyjścia z precyzją 1 nanosekundy.

Do tego nie ma ogra­ni­czeń, jeśli chodzi o zło­żo­ność systemu, w prak­tycz­nej dowolnej kon­fi­gu­ra­cji zacho­wu­jemy tę precyzję, czyli zwięk­sza­nie zło­żo­no­ści algo­rytmu nie powoduje lagów na ope­ra­cjach IO. Jest to dosyć ciekawe połą­cze­nie ist­nie­ją­cych narzędzi pytho­no­wych: języka opisu sprzętu (MiGen), narzędzi do skła­da­nia systemów (MiGen) oraz wła­ści­wego Pythona, uży­wa­nego do kontroli eks­pe­ry­mentu. Za pomocą tych narzędzi możemy wytwa­rzać systemy ste­ro­wa­nia, których czas reakcji (tzw. round trip delay) jest na poziomie mikro­se­kundy. Jest to istotne przy kontroli systemów bazu­ją­cych na fizyce kwantowej.

A co do Linuxa, to ARTIQ chodzi pod opieką systemów Linux i Windows, nato­miast części czasu rze­czy­wi­stego są zaim­ple­men­to­wane bez­po­śred­nio w sprzęcie – logice FPGA. Albo przy użyciu pro­ce­so­rów, auto­ma­tów mikro­pro­gra­mo­wal­nych albo wręcz bramek. Zależy to od potrzeb, jednakże w każdym z przy­pad­ków używamy Pythona do opisu algorytmu.

CreoTech zaczął komer­cja­li­zo­wać te moduły. Obecnie mamy już ponad tysiąc urządzeń zain­sta­lo­wa­nych w blisko 100 eks­pe­ry­men­tach na całym świecie. Projekt ciągle żyje, repo­zy­to­rium liczy już ponad 50 różnych urządzeń, większa część z nich jest dostępna komer­cyj­nie. Co ważne, wszyst­kie urzą­dze­nia oraz opro­gra­mo­wa­nia są open source. Można je znaleźć na githubie pod hasłem sinara-hw (https://sinara-hw.github.io/).

Jak to wpływa na pracę i rozwój projektów?

To powoduje, że wielu inży­nie­rów i fizyków udziela się hob­by­stycz­nie, pro publico bono. Daje to świetną atmos­ferę i ciekawy model współ­pracy. Naj­czę­ściej powsta­nie nowego urzą­dze­nia zaczyna się od tego, że ktoś wrzuci zapo­trze­bo­wa­nie, opisze jakie para­me­try są potrzebne. Inni fizycy dorzu­cają swoje trzy grosze, powstaje spe­cy­fi­ka­cja. I tutaj albo temat jest cią­gnięty poprzez zlecenie komer­cyjne, albo przez pracę ochot­nika, albo przez któregoś ze stu­den­tów, który robi to w ramach pracy inży­nier­skiej bądź magi­ster­skiej. Tak na przykład powstał główny kon­tro­ler systemu. Zaletą takiego roz­wią­za­nia jest to, że fizycy tworzą dokład­nie to, co jest im potrzebne, firma otrzy­muje gotowy prototyp, który można poddać wdro­że­niu. A student, oprócz zali­cze­nia pracy, ma moż­li­wość zdobyć mię­dzy­na­ro­dowe uznanie. Kilku ze stu­den­tów pre­zen­to­wało swoje prace na kon­fe­ren­cjach w USA i Wielkiej Brytanii, byli też na wymia­nach w pre­sti­żo­wych labo­ra­to­riach kwantowych.

Do tej pory zdawało mi się, że zaawan­so­wane badania nad kom­pu­te­rami kwan­to­wymi to domena co najwyżej kilku ośrodków badaw­czych na świecie, zwłasz­cza tych nale­żą­cych do molochów jak Google czy IBM. Sądząc po Pana słowach, jest to już znacznie popu­lar­niej­sza działka?

Tak, mamy w Polsce już 2 startupy, które budują kom­pu­tery kwantowe. I nie mówię tu o firmach, które bawią się maszy­nami IBM‑a, ale takich, które rzeźbią w praw­dzi­wym sprzęcie. Bardzo blisko współ­pra­cu­jemy z jedną z nich.

Jednym ze świa­to­wych auto­ry­te­tów w tej dys­cy­pli­nie jest Polak pra­cu­jący w Wielkiej Brytanii, Artur Ekert. Ciekawi mnie nato­miast, czy któreś z kra­jo­wych placówek również angażują się w tę nie­zwy­kle przy­szło­ściową dzie­dzinę? Czy nabyw­cami wspo­mnia­nej apa­ra­tury są również polskie ośrodki?

Nie, na razie 100% apa­ra­tury sprze­da­jemy za granicę. Mamy jeden projekt doty­czący budowy wyso­ko­sta­bil­nych minia­tu­ro­wych laserów, gdzie part­ne­rem jest UW, ale to dopiero początek współ­pracy. Zde­cy­do­wa­nie łatwiej współ­pra­cuje się z naukow­cami z zagra­nicy. W Polsce myślę, że taka współ­praca na zasadzie open source by się chyba nie udała. Polacy boją się otwartej komu­ni­ka­cji na forum publicz­nym, boją się, że ktoś np. ich skry­ty­kuje. Szcze­gól­nie starsze poko­le­nie pra­cow­ni­ków nauko­wych. Miałem poważne problemy, aby kolegów prze­ko­nać do napi­sa­nia czegoś na githubie, a gdy ktoś wytknął takiemu błąd to był foch. Młodzi ludzie nie mają takich ogra­ni­czeń. Doce­niają to, że mogą czegoś się nauczyć od bardziej doświad­czo­nych kolegów i łatwiej współ­pra­cują w grupach.

Co do grup nauko­wych to mamy silną jeśli chodzi o rangę ekipę teo­re­ty­ków z Centrum Fizyki Teo­re­tycz­nej PAN, MAB w Gdańsku, kilka grup na UW, UJ i w Toruniu. W CFT kiedyś nawet byłem zatrud­niony w inter­dy­scy­pli­nar­nym pro­jek­cie, gdzie budo­wa­li­śmy z bio­lo­gami urzą­dze­nia do kontroli umysłów, ale to długa historia. (Dla chętnych, Pan Doktor opisał ją tutaj: https://www.cosyquanta.com/blog).

Nie chcę rzucać jakichś sztam­po­wych pytań o przy­szłość kom­pu­te­rów kwan­to­wych (zresztą powstało mnóstwo tekstów na ten temat), zapytam więc tylko o to, na czym polegały lub polegają naj­więk­sze trud­no­ści, przed którymi stoi Pan i Pana koledzy? Co jest naj­więk­szą zmorą przy reali­zo­wa­niu “kwan­to­wych” projektów?

Z naszego punktu widzenia są to wyłącz­nie wyzwania inży­nier­skie. Czyli osią­gnię­cie abs­trak­cyj­nie niskich poziomów szumów, odpor­no­ści na zakłó­ce­nia, sta­bil­no­ści dłu­go­ter­mi­no­wej, precyzji, niskiego czasu odpo­wie­dzi. Nie mamy bez­po­śred­niego kontaktu z czystą fizyką. Roz­wią­zu­jemy jedynie problemy, które pozwa­lają zbudować lepsze kom­pu­tery kwantowe.

Jakiego rodzaju to prze­waż­nie problemy?

Przy­kła­dowo pra­cu­jemy nad systemem sta­bi­li­za­cji pola magne­tycz­nego, ultra-nisko-szu­mo­wymi ste­row­ni­kami laserów, czy układami pozwa­la­ją­cymi w pre­cy­zyjny sposób prze­su­wać jony w pułap­kach jonowych bez ich pod­grze­wa­nia. Wszyst­kie te dzia­ła­nia stop­niowo popra­wiają jakość tych kubitów. 

Myślę, że przy­szłość jest tutaj jasna, dużo tych pro­ble­mów zostało do roz­wią­za­nia, co też oznacza, że jest w tym poten­cjał. Pra­cu­jemy również nad układami sca­lo­nymi, które pozwolą w przy­szło­ści zmi­nia­tu­ry­zo­wać te kom­pu­tery. Tak jak dzisiaj mamy w kom­pu­te­rze GPU wiel­ko­ści chipu, w przy­szło­ści – może za 20 lat – będziemy mieć chip zwany QPU do pewnej klasy zasto­so­wań. Tech­no­lo­gia pułapek jonowych jest tutaj obie­cu­jąca, bo pracuje w tem­pe­ra­tu­rze poko­jo­wej i ma poten­cjał inte­gra­cji w scalaku. Już są pierwsze podej­ścia do foto­nicz­nych układów sca­lo­nych, które umiesz­czone nad pułapką jonową zastę­pują całe skom­pli­ko­wane stoły optyczne.

I jak idzie z tą miniaturyzacją?

Pra­cu­jemy nad minia­tu­ro­wymi laserami i układami optycz­nymi, które będzie dało się wyko­rzy­stać do adre­so­wa­nia i chło­dze­nia jonów. Zamiast opa­ko­wa­nia wiel­ko­ści pudełka na buty mieszczą się one w opa­ko­wa­niu 4 razy mniej­szym niż pudełko zapałek. Ostatnio wdro­ży­li­śmy układ sta­bi­li­za­cji tem­pe­ra­tury z dokład­no­ścią kilku mikro­kel­wi­nów, jako część tego projektu.

“Pułapka” na anty­cząstki wyko­rzy­sty­wana w pro­jek­cie AEgIS w CERN.

Na koniec jeszcze pytanie “życze­niowe”. Gdyby mógł Pan Doktor wybrać klienta – do jakiego projektu naj­bar­dziej chciałby Pan (być może w dalszej przy­szło­ści) dorzucić swój wkład? Jakaś wie­ko­pomna misja kosmiczna, czy jednak coś z badań pod­sta­wo­wych? Krótko mówiąc: jakiej pracy życzyć Panu w przyszłości?

Myślę, że budowy praw­dzi­wego kom­pu­tera kwan­to­wego w Polsce. Ale i w tym zakresie prace trwają i mam nadzieje, że za kilka tygodni będę mógł powie­dzieć coś więcej. Na razie to tajemnica. 😉

Mamy też inne szalone pomysły. Zaczę­li­śmy właśnie współ­pracę z eks­pe­ry­men­tem AEgIS w CERN. W skrócie: będziemy łapać anty­ma­te­rię w pułapki magne­tyczne. Żar­tu­jemy sobie, że niby co może pójść źle? Jednym z pomysłów jest zbu­do­wa­nie bramki kwan­to­wej na anty­ma­te­rii i spraw­dze­nie czy i w tym zakresie anty­ma­te­ria zacho­wuje się iden­tycz­nie jak materia. I tak zauważam, że powoli z elek­tro­nika prze­ista­czam się w fizyka…

Chyba w każdym cie­kaw­skim czło­wieku siedzi fizyk, który tylko czeka, aby wyjść na zewnątrz i zadawać pytania. Dziękuję za inspi­ru­jącą rozmowę i życzę pracy przy polskim kom­pu­te­rze kwantowym!


A może, któryś z czy­tel­ni­ków też chciałby spró­bo­wać swoich sił w sektorze kosmiczno-kwantowym?

Nie­przy­pad­kowo część powyż­szej rozmowy doty­czyła per­spek­tywy pracy dla CreoTech. Firma rośnie i jak się okazuje, wciąż potrze­buje dopływu świeżej krwi. Obecnie poszu­ki­wany jest Spe­cja­li­sta Rozwoju Biznesu, czyli osoba odpo­wia­da­jąca za przy­go­to­wy­wa­nie ofert i koor­dy­na­cję reali­za­cji zamówień – ale nie tylko. Infor­ma­cje o aktu­al­nych rekru­ta­cjach możecie znaleźć pod tym adresem. Co więcej, nawet jeśli nie widzicie na liście żadnej inte­re­su­ją­cej was pro­po­zy­cji, ale i tak sądzicie, że wasze kom­pe­ten­cje przy­da­łyby się ekipie CreoTech – wciąż możecie słać swoje doku­menty na mail: rekrutacja@creotech.pl. W wia­do­mo­ści porzuć­cie skrom­ność i śmiało chwalcie się swoimi zain­te­re­so­wa­niami oraz tym, co mogli­by­ście wnieść do zespołu. (Rada: śląc CV pamię­taj­cie o wpisaniu aktu­al­nej zgody na prze­twa­rza­nie danych w procesie rekru­ta­cyj­nym. Niby szczegół, ale ważny).

Jak widzicie, praca szuka czło­wieka. Jeśli więc tylko biegle posłu­gu­je­cie się angiel­skim, macie trochę doświad­cze­nia i roze­zna­nie w świecie współ­cze­snej tech­no­lo­gii – branża kosmiczna przyjmie was z otwar­tymi ramio­nami. Przy odro­bi­nie szczę­ścia dosta­nie­cie szansę na roz­po­czę­cie naprawdę niezłej przygody.

Z Grze­go­rzem Kaspro­wi­czem roz­ma­wiał
Adam Adamczyk

Autor
Adam Adamczyk

Adam Adamczyk

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.