Quantum research and innovation recognized by University of Waterloo Dean of Engineering
Institute for Quantum Computing (IQC) faculty members Dr. Michael Reimer and Dr. Christopher Wilson, professors in the Department of Electrical and Computer Engineering, have been recognized by the University of Waterloo’s Dean of Engineering for their outstanding contributions to research and innovation.
By Naomi Grosman
Reimer received the En-Hui Yang Innovation Award in recognition of exceptional innovative accomplishments. Reimer has made leading contributions in the innovation and development of quantum nanophotonic devices for quantum communication, sensing, imaging and defence.
He has developed a groundbreaking quantum detector using semiconductor nanowire arrays that can detect single photons with high efficiency across a wide range of wavelengths, from the visible to short-wave infrared, all while operating near room temperature.
IQC faculty Michael Reimer, Professor, Department of Electrical and Computer Engineering (centre) receiving the En-Hui Yang Innovation Award in recognition of exceptional innovative accomplishments. Hassan Baaj, Associate Dean, Research and External Partnerships (L) and Faculty of Engineering Deal Mary Wells (R).
Dr. Reimer invented the idea of tailoring the semiconductor nanowires into a specific shape and geometry to absorb light with near-unity efficiency over this broad wavelength range. He also innovated the semiconductor material layer stack to enhance the detectors timing resolution without sacrificing efficiency as is normally the case with commercially available semiconductor-based single-photon detectors.
Early on, Reimer identified that this technology would impact and be transformative in a wide range of applications such as quantum communication and computing, defence for enhanced range resolution and imaging, and in the medical field for dose monitoring in cancer treatment and eye imaging to identify diseases that cause blindness. Reimer has patented this technology and is in the process of transferring the technology to his company, Single Quantum Systems, where he is co-founder and chief science officer.
Reimer says that he could not have done this alone and owes this development to his research team that he has supervised and mentored.
“This is an exciting time for quantum technologies to transition from out of the lab and into the real world, and also exciting to see your own invention grow from an idea to realization that could impact society and improve quality of life. It is also an honour to receive such a prestigious award in the same year as one of my mentors and colleagues at IQC and in the Department of Electrical and Computer Engineering. I would like to add my congratulations to Chris.”
- Dr. Michael Reimer
Wilson received the Faculty Research Excellence Award, which recognizes significant contributions to research and scholarship over the course of his career.
His work explores the use of superconducting quantum electronics for both applications and basic science. His research brings together start-ups, academia and defence sectors in Canada and internationally, and he has secured $13 million in research funding from agencies in Canada, the U.S. and Europe since the start of his career.
IQC Faculty Christopher Wilson, Professor, Department of Electrical and Computer Engineering, received the Faculty Research Excellence Award.
Wilson has supervised more than 40 research associates, postdoctoral fellows, PhD students, master’s and undergraduate students whom he involves in international collaborations. Among his more than 100 refereed publications, 30 high-impact publications have students or postdocs as first authors. His new textbook Building Quantum Computers was published by Cambridge University Press in 2024. It was co-authored by IQC past executive director Raymond Laflamme and IQC PhD student Shayan Majady and is based on their courses on quantum information processing taught at IQC.
“Since its founding in 2002, IQC has worked closely with the Department of Electrical and Computer Engineering and it’s great that Michael and I are being recognized at the same time for our contributions to the field. There is a lot of engineering work to be done — both classical and quantum — to advance quantum science and technology and it’s significant that we are getting this recognition from the Dean of Engineering.
- Dr. Christopher Wilson
Recherche et innovation quantiques reconnues par la doyenne de la Faculté de génie de l’Université de Waterloo
Deux membres du corps enseignant de l’Institut d’informatique quantique (IQC), Michael Reimer et Christopher Wilson, professeurs du Département de génie électrique et informatique, ont été récompensés par la doyenne de la Faculté de génie de l’Université de Waterloo pour leurs contributions remarquables à la recherche et à l’innovation.
Par Naomi Grosman
Le Pr Reimer a reçu le prix En-Hui–Yang pour l’innovation en reconnaissance de ses réalisations novatrices.
Celui-ci a apporté des contributions décisives à l’invention et au développement d’appareils nanophotoniques quantiques pour la communication, la détection, l’imagerie et la défense quantiques. Il a créé un détecteur quantique révolutionnaire utilisant des réseaux de nanofils de semiconducteur pour percevoir de manière hautement efficace des photons uniques sur une large gamme de longueurs d’onde allant du visible à l’infrarouge de faible longueur d’onde, le tout fonctionnant à température ambiante.
Le Pr Reimer a eu l’idée de façonner des nanofils de semiconducteur de formes et de géométries bien précises afin d’absorber la lumière avec une efficacité presque parfaite sur une large gamme spectrale. Il a aussi refondu la conception par couches des matériaux semi-conducteurs de sorte à améliorer la résolution temporelle sans compromettre l’efficacité de l’appareil, comme on le voit pour les détecteurs de photons uniques commerciaux.
Très tôt, le Pr Reimer a compris que cette technologie aurait une incidence majeure et serait révolutionnaire pour un grand nombre de domaines, comme la communication et l’informatique quantiques, la défense (amélioration de l’imagerie et du pouvoir séparateur radial) et la santé (suivi du dosage pour le traitement du cancer et imagerie de l’œil pour détecter les maladies causant la cécité). Il l’a donc brevetée, et travaille présentement à la transférer à sa propre entreprise, Single Quantum Systems, dont il est cofondateur et conseiller scientifique en chef.
L’homme affirme qu’il n’aurait jamais pu accomplir ce travail seul et qu’il doit ce succès à son équipe de recherche, qu’il a supervisée et mentorée.
« Il s’agit d’une période prometteuse pour les technologies quantiques, qui passent du laboratoire au monde réel. C’est stimulant de voir sa propre invention partir d’une idée pour devenir un projet concret qui pourrait rejaillir sur la société et améliorer notre qualité de vie, explique le chercheur. C’est aussi un honneur de recevoir un prix aussi prestigieux la même année que l’un de mes mentors et collègues de l’IQC au Département de génie électrique et informatique. J’aimerais offrir toutes mes félicitations à Chris. »
- Pr Michael Reimer
Christopher Wilson a reçu le prix d’excellente en recherche de la Faculté en récompense de ses contributions significatives à la recherche et à la formation en recherche tout au long de sa carrière.
Son travail explore l’utilisation de composantes électroniques quantiques supraconducteurs pour la science de base comme appliquée. Sa recherche vient rassembler les entreprises en démarrage, le milieu universitaire et le secteur de la défense au Canada comme à l’étranger. Le Pr Wilson est allé chercher plus de 13 millions de dollars en financement de recherche de la part d’agences canadiennes, états-uniennes et européennes au cours de sa carrière.
Le chercheur a supervisé plus de 40 associés de recherche, stagiaires postdoctoraux et étudiants des premier, deuxième et troisième cycles, et les a inclus dans des collaborations internationales. Ainsi, sur ses plus de cent publications évaluées par les pairs, une bonne trentaine d’écrits très cités comptent des étudiants ou des postdoctorants parmi les auteurs principaux. Son nouveau manuel sur la construction d’ordinateurs quantiques, Building Quantum Computers, a été publié par les Presses de l’Université de Cambridge en 2024. Coécrit avec Raymond Laflamme, ancien directeur général de l’IQC, et Shayan Majady, étudiant au doctorat à l’IQC, le manuel puise ses racines dans les cours sur le traitement de l’information quantique offerts à l’IQC.
« Depuis sa fondation en 2002, l’IQC a collaboré de près avec le Département de génie électrique et informatique, et je suis ravi que Michael et moi puissions être reconnus pour nos contributions dans le domaine, affirme Christopher Wilson. Il reste beaucoup de travail à faire en ingénierie – classique et quantique – pour faire avancer la science et la technologie quantique; je trouve ça marquant que nous recevions cette reconnaissance de la part de la doyenne de la Faculté de génie. »
- Pr Christopher Wilson