Инжењерство квантних таласовода 2025: Сакрита технолошка револуција која ће трансформисати фотонику и рачунарство

Садржај

• Извршни резиме: Квантни таласоводи на ивици прелома
• Прогноза тржишта 2025–2030: Пројекције раста и кључни покретачи
• Основне технологије: Напредак у материјалима и изради квантних таласовода
• Преломне апликације: Квантна фотоника, сензинг и рачунарство
• Водећи играчи и партнерства: Покретачи индустрије и сарадње
• Иновације у производњи: Прецизно инжењерство и интеграциони изазови
• Регулаторni оквир и индустријски стандарди
• Трендови инвестиција: Финансирање, M&A активности и стартап екосистем
• Будући изглед: Путна мапа до 2030. и потенцијалне прекиде
• Студије случаја: Пионирске распоредне и утицај у стварном свету (цитирајући нпр. ibm.com, intel.com, ieee.org)
• Извори и референце

Извршни резиме: Квантни таласоводи на ивици прелома

Инжењеринг квантних таласовода стоји на кључној тачки 2025. године, покренут напредовањима у нанофабрикацији, науци о материјалима и фотонској интеграцији. Квантни таласоводи—структуре које усмеравају квантне честице као што су фотони или електрони—основни су за скалабилно квантно рачунарство, сигурне комуникације и напредни сензинг. У протеклој години, лидери индустрије и истраживачки конзорцијуми убрзали су транзицију технологија квантних таласовода из лабораторијских прототипова у предкомерцијалне платформе, позиционирајући сектор за значајан раст у наредним годинама.

Водеће компаније демонстрирале су дизајне таласовода следеће генерације са без преседана својствима ниског губитка и високе кохерентности. На пример, Институт Паул Шерер известио је о напредовању у таласоводима од силицијум нитрида, постигавши губитке пропагације испод 0.1 dB/cm, што је критичан праг за интегрисане квантне фотонске кругове. На комерцијалном фронту, LioniX International наставља да повећава своју платформу TriPleX, омогућавајући интеграцију квантних извора, модула и детектора на једном чипу за примене у квантној дистрибуцији кључева и фотонском квантном рачунарству.

Година 2025. такође бележи конвергенцију инжењеринга таласовода са другим квантним технологијама. ams OSRAM и Infineon Technologies AG инвестирају у хибридне платформе које комбинују таласоводе са суперprovodnicima и полупроводничким квантним уређајима, с циљем повећања времена кохеренције и омогућавања генерисања заплета на чипу. Додатно, иницијативе предвођене EUROQIC (Европска алијанса за квантни интернет) фокусирају се на стандардизацију квантних фотонских интерконекција заснованих на таласоводима, са теренским испитивањима планираним за крај 2025.

Што се тиче изгледа на тржишту, сектор очекује повећану комерцијалну усвојеност како се поузданост компоненти и скалабилност побољшавају. CSEM је пројектовао да ће до 2027. године платформе квантних таласовода бити основа нове генерације квантних сензора и мрежне опреме, покренуте потражњом у области сајбер безбедности, прецизне метролошије и облачног квантног рачунарства. У међувремену, Thorlabs и Hamamatsu Photonics K.K. проширују своје производне линије како би подржали брзу прототипизацију и пилот распоређивања међу системским интеграторима и квантним стартапима.

Гледајући напред, сараднички напори између индустрије и академије очекују се да ће убрзати стандардизацију интерфејса квантних таласовода и померити границе интеграционе густине и перформанси. Уз робусне инвестиције и растући екосистем, инжењеринг квантних таласовода ће играти централну улогу у комерцијализацији квантних технологија у наредних неколико година.

Прогноза тржишта 2025–2030: Пројекције раста и кључни покретачи

Инжењеринг квантних таласовода, основни елемент за следећу генерацију квантне фотонике и квантних информационних технологија, спреман је за значајан раст на тржишту у периоду 2025–2030. Сектор се одликује брзим напредовањем у дизајну, изради и интеграцији ниско-губитних, високо кохерентних фотонских структура способних да манипулишу квантним стањима са високом верношћу и скалабилношћу. Ови таласоводи су критични за квантно рачунарство, сигурну комуникацију и напредне платформе сензинга.

Од 2025. године, очекује се да ће тржиште убрзати како главни добављачи технологије и истраживачке институције прелазе из лабораторијских прототипова у скалабилне, произвођиве архитектуре. Кључни покретачи укључују растуће глобалне инвестиције у инфраструктуру квантног рачунарства и растућу потражњу за ултра-сигурним квантним комуникационим мрежама. Водеће компаније као што су Carl Zeiss AG и Hamamatsu Photonics напредују у интегрисаним фотонским платформама, искоришћавајући фемтосекундно ласерско писање и напредну литографију за реализацију робusтних квантних таласоводских кругова.

У 2024. години, Inphi Corporation (сада део Marvell Technology) представио је нове фотонске интегрисане кругове са уграђеним низовима квантних таласовода, што указује на прелазак ка комерцијалној производњи за квантне интерконекције. Слично, Lumentum Holdings Inc. и Thorlabs су проширили своје могућности израде таласовода, фокусирајући се на ултра-ниске губитке и платформе високе поузданости погодне за квантне примене.

Изгледи за период 2025–2030 подржани су неколико трендова:

• Владина и институционална финансирања: Иницијативе као што су ЕУ Флагшип за квантне технологије и Национална квантна иницијатива САД очекује се да ће увести значајно финансирање у R&D таласовода, подстичући сарадњу између академије и индустрије.
• Иновације у материјалима: Компаније као што је Corning Incorporated развијају нове стаклене и кристалне подлоге, оптимизујући преносне и кохерентне особине за квантне фотонске кругове.
• Стандардизација и развој екосистема: Појављивање модела отворених ливница, подржаних од организација као што je Група за квантну оптику и фотонику Империјал колеџа у Лондону, убрзава комерцијализацију технологије таласовода и омогућава интероперабилност између платформи.

До 2030. године, усвајање инжењеринга квантних таласовода пројектује се да постане темељ скалабилног квантног хардвера, са робusтним ланцима снабдевања и стандардизованим производним процесима. Раст сектора биће блиско повезан са темпом усвајања квантног хардвера у рачунарству и криптографији, као и текућим напредовањима у материјалима и изради од стране лидера индустрије и конзорцијума.

Основне технологије: Напредак у материјалима и изради квантних таласовода

Инжењеринг квантних таласовода је на челу омогућавања скалабилних квантних фотонских кругова, са значајним напредовањима у материјалима и методама израде које покрећу сектор 2025. године. Таласовод, структура која затвара и усмерава светлост на квантном нивоу, основна је за обраду квантних информација на чипу, квантне комуникације и нове квантне сензоре. Последњих година дошло је до прелазака са традиционалних таласовода на бази силика на напредне материјале као што су силицијум нитрид (SiN), литијум ниобат (LiNbO₃) и III-V полупроводници, који нуде ниске губитке пропагације, високу нелинеарност и компатибилност са активним квантним уређајима.

Међу овим, SiN таласоводи су стекли значајну популарност због својих ниских губитака пропагације и широког прозорa транспарентности, чинећи их идеалним за квантне фотонске примене. Напредак у изради, као што је коришћење дубоке ултраљубичасте (DUV) литографије и оптимизованих процеса анеалинга, омогућио је стварање ултра-гладких површина таласовода, смањујући губитке расејања испод 0.5 dB/m, што је демонстрирао imec. Паралелно, LioniX International напредује у својој патентираној TriPleX^® технологији, интегришући SiN таласоводе за квантне фотонске чипове са снажним перформансама у генерисању и манипулацији заплетом.

Платформе литијум ниобата на изолатору (LNOI) су још једно подручје брзог напредовања. Савремене технике израде танких филмова омогућиле су високо ефикасне, ниско-губитне LiNbO₃ таласоводе са електрооптичким модулацијским способностима, што је кључно за брзе квантне операције. Компаније као што су Covesion и Sicoya комерцијализују LNOI таласоводе, извештавајући о губицима пропагације испод 0.03 dB/cm и скалабилној интеграцији са другим фотонским компонентама.

Такође су у току напори да се интегришу извори и детектори појединачних фотона директно на платформе таласовода. Single Quantum развија суперprovodni наножичани детектор појединачних фотона који се може интегрисати са различитим материјалима таласовода, побољшавајући ефикасност детекције и скалабилност за квантне фотонске кругове.

Гледајући напред у наредне неколико година, хибридна интеграција очекује се да постане централна, комбинујући предности различитих материјала (нпр. SiN, LiNbO₃, InP) унутар једног фотонског чипа за мултифункционалне квантне уређаје. Напори организација као што је EUROPRACTICE олакшавају приступ напредним производним линијама за академију и индустрију, убрзавајући прототипизацију и распоређивање квантних таласовода следеће генерације. Како се ови напредци у материјалима и изради спајају, инжењеринг квантних таласовода је спреман да подржи прелазак из лабораторијских прототипова у комерцијално одрживе квантне фотонске технологије.

Преломне апликације: Квантна фотоника, сензинг и рачунарство

Инжењеринг квантних таласовода брзо напредује као основна технологија за следећу генерацију квантне фотонике, сензинга и рачунарства. Таласоводи—структуре које затварају и усмеравају светлост на нанометарској скали—централни су за интегрисане квантне кругове, омогућавајући прецизну контролу над пропагацијом фотона и интеракцијом. Инжењеринг ових компоненти је видео значајне преломне тренутке у 2025. години, покренут академским истраживањем и индустријском иновацијом.

У квантној фотоници, инжењерисани таласоводи су кључни за скалабилне платформе. Inphi Corporation и Intel Corporation предводе интеграцију силицијумске фотонике, искоришћавајући зреле CMOS процесе за израду ултра-ниско-губитних таласовода и квантних светлосних извора на чипу. Ова напредовања подржавају генерисање и манипулацију заплетених фотонских парова, што је од суштинског значаја за квантне комуникације и мреже. Lumentum Holdings Inc. такође развија низове таласовода од индијум фосфида (InP) за високофиделно усмеравање и мултиплексовање појединачних фотона, решавајући кључне проблеме скалабилности.

У квантном сензингу, уређаји засновани на таласоводима омогућавају нове референтне тачке у осетљивости и минијатуризацији. Национални институт за стандарде и технологију (NIST) демонстрирао је квантне сензоре у размери чипа користећи интегрисане таласоводе од литијум ниобата и силицијум нитрида, постигавши рекордно ниске прагове детекције за магнетна и електрична поља. Ови сензори на бази таласовода се даље развијају за распоређивање у биомедицинској слици и навигационим системима.

Квантно рачунарство директно користи инжењеринг таласовода кроз побољшану манипулацију фотонским кубитима и сложеност кругова. Институт Паул Шерер сарађује са европским партнерима на хибридним платформама таласовода које комбинују суперprovodne кругове са фотонским интерконекцијама како би реализовали скалабилне квантне процесоре. Паралелно, Aisin Corporation развија ултра-компактне прелазе и спојнице таласовода како би смањила губитке и крос-ток у густим квантним фотонским круговима, што је критичан корак за корекцију грешака и операције са више кубита.

Гледајући напред, сектор очекује даље интеграције нових материјала као што су дијамант и 2D материјали у архитектуре таласовода, како истражује Element Six. Ови материјали обећавају побољшане интерфејсе фотон-спин и побољшана времена кохеренције, што је кључно за робусне квантне мреже. Следеће неколико година вероватно ће видети комерцијализацију мултифункционалних квантних чипова, са инжењерингом таласовода у самом језгру, подржавајући сигурне комуникације, напредни сензинг и квантно побољшано рачунарство.

Водећи играчи и партнерства: Покретачи индустрије и сарадње

Инжењеринг квантних таласовода се појављује на челу квантне технологије, са растућим екосистемом играча који обухватају квантни хардвер, фотонику и индустрије полупроводника. У 2025. години, поље се одликује таласом сарадње између утврђених корпорација, иновативних стартапа и академских истраживачких центара, који сви раде на превазилажењу изазова у скалабилном, ниско-губитном преносу и обради квантних информација.

Међу глобалним лидерима, IBM наставља да унапређује интеграцију фотонских кругова заснованих на таласоводима у своје платформе суперprovодног квантног рачунарства. Недавна партнерства IBM-а са академским конзорцијумима у САД и Европи фокусирају се на хибридне квантно-класичне системе, искоришћавајући инжењеринг таласовода за побољшање интерконекција између кубита и фотонских уређаја.

У сектору фотонике, Infinera и Lumentum убрзавају развој технологија таласовода са ниским губицима и високом верношћу погодним за квантну комуникацију и рачунарство. Сарадња Infinera са европским квантним тестним платформама има за циљ развој интегрисаних фотонских чипсета специфично прилагођених за квантну дистрибуцију кључева (QKD) и квантне мрежне чворове, што је тренд који се такође одражава у заједничким предузећима Lumentum-а са водећим стартапима у области квантне безбедности.

Стартапи играју критичну улогу у померању граница. PsiQuantum је најавио текуће сарадње са партнерима за ливницу и добављачима силицијумске фотонике за производњу ултра-ниско-губитних таласовода, који су од суштинског значаја за скалирање њихове фотонске квантне архитектуре. У међувремену, Quantinuum (формиран из Honeywell Quantum Solutions и Cambridge Quantum) т密но сарађује са специјалистима за науку о материјалима како би побољшао интеграцију оптичких таласовода са системима за хватање јона и суперprovодним кубитима.

Партнерства између академије и индустрије настављају да подстичу иновације. Национални институт за стандарде и технологију (NIST) остаје центар за мултиинституционална истраживања квантних таласовода, олакшавајући пренос технологије између универзитета и комерцијалних партнера. У Азији, NTT Research група, у сарадњи са водећим универзитетима, напредује у интеграцији таласовода на чипу за квантне фотонске кругове, циљајући и квантно рачунарство и сигурне комуникационе мреже.

Гледајући напред, следеће неколико година очекује се да ће видети дубљу интеграцију између инжењеринга таласовода и производње квантних уређаја, док индустријски конзорцијуми и иницијативе подржане од стране владе подстичу стандардизоване платформе и интердисциплинарну експертизу. Брзина иновација вођена партнерствима позиционира инжењеринг квантних таласовода као кључни елемент за комерцијалне квантне технологије касних 2020-их.

Иновације у производњи: Прецизно инжењерство и интеграциони изазови

Инжењеринг квантних таласовода је у срцу квантних информационих технологија и фотонике следеће генерације, подстичући напредак у основним истраживањима и комерцијализацији. У 2025. години, сектор бележи брзу еволуцију у иновацијама у производњи, посебно у прецизном инжењерству и интеграцији квантних таласовода са другим оптичким и електронским компонентама.

Један од највећих изазова остаје израда таласовода са прецизношћу на нанометарској скали како би се осигурала ниска пропагирајућа губитка и минимална декохерентност за квантне сигнале. Компаније као што су Империјални колеџ Лондон, Фабрика нанофабрикације и CSEM померају границе искоришћавајући напредну литографију, реактивно ионско етикање и депозицију атомских слојева. Ове методе омогућавају дефинисање геометрија таласовода које подржавају пренос појединачних фотона са високом верношћу, што је кључно за примене у квантном рачунарству и сигурним комуникацијама.

Изазови интеграције се решавају развојем хибридних платформи које комбинују различите материјале—као што су силицијум, силицијум нитрид и литијум ниобат—да би се искористиле њихове одговарајуће оптичке, механичке и електрооптичке особине. LioniX International и imec демонстрирају мултиматеријалну интеграцију на једном чипу, што је од суштинског значаја за скалабилне квантне фотонске кругове. У 2025. години, imec-ова платформа силицијумске фотонике наставља да напредује, нудећи робусне ливничке процесе за прилагођене распоредне шеме квантних таласовода, док LioniX International напредује у својој патентираној TriPleX платформи за ултра-ниско-губитне таласоводе, подржавајући велике квантне оптичке мреже.

Паковање и спајање квантних таласовода са оптичким влакнима и детекторима остаје значајна препрека. Teledyne и Hamamatsu Photonics уводе решења за високу прецизност у усмеравању и спајању, смањујући губитке уметања и побољшавајући приносе у масовној производњи. Недавни развоји Hamamatsu-а у детекторима појединачних фотона компатибилним са интегрисаним фотонским чиповима омогућавају практичније модуле квантних таласовода за распоређивање у стварном свету.

Гледајући напред, изгледи за инжењеринг квантних таласовода у наредним годинама обележени су континуираном прецизношћу у производњи, већом аутоматизацијом у саставу и повећаном сарадњом између ливница и стартапа у области квантног хардвера. Фокус је на постизању поновљивих, скалабилних производних процеса који могу испунити строге захтеве квантне информационе науке. Како се стандарди производње развијају и нове технике интеграције појављују, технологија квантних таласовода очекује се да ће прелазити из лабораторијских демонстрација у широко распоређивање у квантним комуникацијама, сензингу и рачунарским платформама.

Регулаторни оквир и индустријски стандарди

У 2025. години, регулаторни оквир и индустријски стандарди за инжењеринг квантних таласовода брзо се развијају у одговору на растућу комерцијализацију и практичну распореду квантних технологија. Квантни таласоводи, који су критични за усмеравање и манипулацију квантним стањима светлости и материје, чине основу нових области као што су квантне комуникације, квантни сензинг и квантно рачунарство. Њихова широка интеграција захтева усаглашене техничке стандарде и јасне регулаторне смернице, посебно у областима безбедности, интероперабилности и међународне сарадње.

НSeveral industry bodies are active in setting foundational standards. The Међународна телекомуникациона унија (ITU) наставља да предводи напоре у стандардизацији квантне информационе технологије, укључујући интерфејсе квантних таласовода за сигурне комуникационе мреже. У 2024–2025. години, ITU-ова Фокус група за квантну информациону технологију за мреже (FG-QIT4N) приоритизује дефинисање референтних архитектура и захтева за интероперабилност за системе засноване на квантним таласоводима, с циљем да олакшају њихову интеграцију у постојеће оптичке и фотонске инфраструктуре.

У домену хардвера, компаније као што су AISthesis и NKT Photonics активно развијају фотонске таласоводе квантног квалитета. Њихово ангажовање са међународним стандардним телима осигурава да спецификације уређаја—као што су атенуација, ефикасност спајања и чистоћа модова—испуњавају нове стандарде за квантне перформансе. Квантни економски развојни конзорцијум (QED-C) сарађује са учесницима из индустрије на успостављању смерница за тестирање и сертификацију квантних фотонских компоненти, укључујући таласоводе, како би подржао интероперабилност и поверење у ланцу снабдевања.

Са регулаторне стране, националне агенције почињу да се баве контролом извоза и импликацијама кибербезбедности повезаним са технологијама квантних таласовода. На пример, Амерички биро за индустрију и безбедност (BIS) је ажурирао своје контроле над квантним хардвером, одражавајући забринутост око примена двоструке намене и технолошког суверенитета. Сличне иницијативе су у току у Европској унији, где Европска комисија подржава програм Квантни Флагшип за усаглашавање регулаторних и стандардизационих активности међу државама чланицама.

Гледајући напред, у наредним годинама очекује се дубља координација између глобалних стандардних организација, произвођача и регулатора како би се решили јединствени изазови инжењеринга квантних таласовода. Нагласак ће бити на усаглашавању стандарда за карактеризацију уређаја, безбедност и интероперабилност, уз истовремено уравнотежење иновација са геополитичким и етичким разматрањима. Сектор ће вероватно видети увођење нових шема сертификације и оквира за међународну сарадњу како би убрзао сигурно и скалабилно распоређивање технологија квантних таласовода широм света.

Трендови инвестиција: Финансирање, M&A активности и стартап екосистем

Инжењеринг квантних таласовода, темељ скалабилне квантне фотонике и квантних информационих процеса, доживљава значајан напредак у инвестицијама и активностима стартапа од 2025. године. Овај пораст покреће све веће признање интегрисане квантне фотонике као пута ка практичним квантним технологијама за комуникације, рачунарство и сензинг.

У последњим годинама, значајан ризични капитал и корпоративна инвестиција су усмерени на стартапе фокусиране на израду, интеграцију и инжењеринг уређаја квантних таласовода. На челу су компаније као што је Институт Паул Шерер, који, иако је истраживачки институт, сарађује са неколико компанија које развијају напредне платформе силицијумске фотонике и квантних таласовода. У 2023–2024. години, стартапи као што су PsiQuantum (САД/Велика Британија) привукли су значајне инвестиције, са уложеним средствима већим од 700 милиона долара за убрзавање развоја фотонских квантних компјутера који се ослањају на архитектуре таласовода са ниским губицима и скалабилношћу.

На европском фронту, Qnami и QuiX Quantum затворили су значајне рунде финансирања серије А од 2023. године, фокусирајући се на интегрисане фотонске кругове и конфигурисане квантне процесоре засноване на напредном инжењерингу таласовода. QuiX Quantum, на пример, је најавио испоруку највећег фотонског квантног процесора на свету 2024. године, искоришћавајући патентирану технологију таласовода са ниским губицима.

M&A активности такође се интензивирају док утврђене компаније у области фотонике и полупроводника траже да укључе способности квантних таласовода. ams OSRAM, глобални лидер у области оптоелектронике, проширио је свој портфолио квантних технологија крајем 2023. године куповином стартапа специјализованих за производњу таласовода за квантне светлосне изворе. Слично, Intel Corporation и IBM Quantum повећали су стратешке инвестиције у партнерства и аквизиције усмерене на интегрисану фотонику, са акцентом на скалабилне платформе таласовода за квантне чипове.

Екосистем стартапа постаје све глобалнији, са значајном активношћу у Канади, Холандији и Израелу. Организације као што је Québec Quantique подстичу регионалне кластерe, подржавајући ране подухвате у инжењерингу квантних таласовода и олакшавајући приступ владиним финансијским шемама.

Гледајући напред у 2025. годину и даље, изгледи за инвестиције у инжењеринг квантних таласовода остају робусни. Пресеци напредних материјала, обраде полупроводника и квантне информационе науке очекује се да ће подстакнути даље M&A и привући нове учеснике. Како квантна фотоника напредује ка комерцијалној одрживости, стартапи у инжењерингу таласовода вероватно ће остати приоритетне мета инвестиција за ризични капитал и стратешке корпоративне инвеститоре.

Будући изглед: Путна мапа до 2030. и потенцијалне прекиде

Инжењеринг квантних таласовода очекује се да ће доживети значајне напредке до 2025. године и у другу половину деценије, подстакнут глобалним инвестицијама у квантне технологије и зреле способности израде. Област, која чини основу контроле фотонских и електронских квантних стања у минијатуризованим круговима, постаје све основнија за скалабилно квантно рачунарство, сигурне комуникације и прецизни сензинг.

Крајем 2025. године, неколико прекретница обликује индустријску путну мапу. Национални институт за стандарде и технологију (NIST) је постигла значајан напредак у смањењу губитака и интеграцији квантних таласовода на бази силицијума, што је кључно за високофиделне квантне операције. Сарадње између Intel Corporation и водећих истраживачких институција убрзале су развој фотонских таласовода компатибилних са CMOS процесима, што је кључни корак за масовно произвођиве квантне процесоре.

Комерцијалне ентитете такође доприносе убрзању технологија квантних таласовода. Институт Паул Шерер и IBM Quantum демонстрирали су интеграцију на чипу суперprovодних и фотонских таласовода, омогућавајући мулти-кубитну повезаност и поузданије квантне интерконекције. Infinera Corporation је известила о напредовањима у ултра-ниско-губитним оптичким таласоводима, који су од суштинског значаја за квантне мреже и технологије репетитора, са текућим истраживањем у паковању и стабилности.

Изгледи ка 2030. години указују на неколико кључних праваца:

• Хибридна интеграција: Конвергенција фотонских, суперprovодних и полупроводничких таласовода очекује се да ће произвести хибридне квантне системе, како траже Xanadu Quantum Technologies и Rigetti Computing. Ове платформе могу понудити нове протоколе за корекцију грешака и модуларно скалирање.
• Стандардизација: Напори индустрије, укључујући оне које предводе IEEE и Савез за стандардизацију повезивости, имају за циљ дефинисање интероперабилности и референтних вредности за квантне фотонске компоненте, што ће олакшати шире усвајање и робусност ланца снабдевања.
• Прекиди у производњи: Прелазак из лабораторијских прототипова таласовода у индустријску производњу остаје изазов. Међутим, иницијативе компанија GlobalFoundries и Империјални колеџ Лондон, Квантно инжењерство фокусирају се на скалабилну литографију и тестирање великог пропусног капацитета, потенцијално нарушавајући традиционалне циклусе развоја уређаја.

До 2030. године, инжењеринг квантних таласовода спреман је да подржи робусан, произвођиви квантни хардвер, са преломима који ће вероватно произаћи из интердисциплинарних сарадњи и напора за међународну стандардизацију.

Студије случаја: Пионирске распоредне и утицај у стварном свету (цитирајући нпр. ibm.com, intel.com, ieee.org)

Инжењеринг квантних таласовода стоји на челу иновација у квантној технологији, омогућавајући прецизну контролу и манипулацију квантним стањима за примене у рачунарству, сензингу и сигурним комуникацијама. У 2025. години, неколико пионирских студија случаја истиче зрелост ове области, обележене конкретним распоредима и доказивим утицајем у стварном свету.

Једна од најзначајнијих иницијатива је интеграција фотонских таласовода у платформе квантног рачунарства. IBM је направио значајан напредак укључивањем квантних таласовода на бази силицијума у своје квантне процесоре, с циљем побољшања повезаности кубита и скалабилности. Њихова најновија квантна путна мапа наглашава важност инжењеринга таласовода за постизање ниско-губитних, високофиделних фотонских интерконекција, које су кључне за мулти-чип квантне системе. Ова напредовања огледају се у недавном издању IBM-ових Eagle и Condor квантних процесора, где фотонска интеграција игра кључну улогу у смањењу буке и ублажавању грешака.

Слично, Intel је демонстрирао практично распоређивање низова квантних таласовода израђених коришћењем напредних CMOS процеса. Intel-ов Horse Ridge II криогени контролер, представљен 2024. године и усавршаван током 2025. године, искоришћава таласоводе на чипу за прецизно испоруку радио-фреквентних сигнала кубитима на скали. Ова иновација не само да поједностављује архитектуру контроле већ и поставља темеље за индустријске квантне процесоре са хиљадама повезаних кубита.

На фронту фотонске квантне комуникације, Toshiba Corporation је предводила теренске испитивања користећи интегрисане квантне кругове таласовода за квантну дистрибуцију кључева (QKD) преко метрополитанских оптичких мрежа у Јапану и Великој Британији. Њихови распоредни примери демонстрирају QKD везе омогућене таласоводима које превазилазе 600 км, показујући робусност и скалабилност инжењерских платформи таласовода у стварним телекомуникационим окружењима.

Индустријска тела као што је IEEE активно обликују стандарде за интегрисану квантну фотонику, са IEEE Photonics Society подстичући колаборативне оквире за карактеризацију таласовода и интероперабилност. Ова стандардизација олакшава растући екосистем, омогућавајући стартапима и утврђеним играчима да убрзају производњу и распоређивање технологија квантних таласовода.

Гледајући напред, следеће неколико година ће вероватно видети даље ширење инжењеринга квантних таласовода у хибридне квантне системе, где су фотонски и суперprovодни кубити повезани путем ниско-губитних, подесивих таласовода. Уз текуће инвестиције из приватног и јавног сектора, очекује се да ће распоређивање у стварном свету у сигурним комуникацијама, квантном сензингу и скалабилним архитектурама рачунарства расти, учвршћујући инжењеринг квантних таласовода као темељ квантне технологије.

Извори и референце

• Институт Паул Шерер
• LioniX International
• ams OSRAM
• Infineon Technologies AG
• CSEM
• Thorlabs
• Hamamatsu Photonics K.K.
• Carl Zeiss AG
• Inphi Corporation
• Lumentum Holdings Inc.
• Група за квантну оптику и фотонику Империјал колеџа у Лондону
• imec
• Covesion
• Sicoya
• EUROPRACTICE
• Национални институт за стандарде и технологију (NIST)
• IBM
• Infinera
• Quantinuum
• NTT Research
• Teledyne
• Међународна телекомуникациона унија (ITU)
• NKT Photonics
• Квантни економски развојни конзорцијум (QED-C)
• Амерички биро за индустрију и безбедност (BIS)
• Европска комисија
• Qnami
• QuiX Quantum
• Xanadu Quantum Technologies
• Rigetti Computing
• IEEE
• Савез за стандардизацију повезивости
• Toshiba Corporation