Kvantová detekce zmenšená do čipu, tak ve zkratce popisuje fyzik Miloš Nesládek podstatu kvantové technologie, kterou vyvíjí skrz svůj startup DiagnostiQS. Nedávno ho přestěhoval z Belgie do rodného Česka a startup má ambice pro široké uplatnění od ordinací lékařů po vesmír. V rozhovoru popisuje význam mezinárodního týmu a vysvětluje, co by měl spin-off splňovat, aby nebyl jen „čárkou do univerzitních výkazů“.
Podařilo se vám něco, o čem mnozí vědci v Česku sní. Založit spin-off a získat do něj investici. Jak vypadala cesta od prvotního nápadu k vaší současné fázi a kde se vlastně nacházíte?
Stále jsme na cestě. Vymyslet něco na papíře je poměrně snadné, ale sehnat kapitál, investory a vybudovat pracoviště s adekvátním přístrojovým vybavením i lidským týmem, to je běh na dlouhou trať. V současnosti máme založený startup, získali jsme pre-seed investici od fondu Spinoffy a vyhráli jsme i menší kvantový vývojový projekt. Rozšiřujeme naše finanční možnosti, abychom mohli dát dohromady tým, zajistit zázemí a rozjet vývoj naplno.
Zároveň již máme takzvané low-hanging fruit příležitosti – tedy aplikace s rychlejší návratností a okamžitou poptávkou. Patří sem například přesné magnetometry pro vesmírný průmysl a satelitní navigace bez využití globálního družicového navigačního systému (GNSS), které jsou velice důležité pro snížení ztrát satelitu. Ty mohou být například kvůli magnetickým bouřím velmi vysoké. Aktuálně máme již navázané velmi dobré kontakty. Jakmile díky těmto komerčním spolupracím posílíme naši kapacitu a financování, zaměříme se na hlavní cíl, kterým jsou právě biomedicínské senzory pro medicínu, kontrolu zdravého životního stylu a preventivní diagnostiku pro podporu dlouhověkosti.
Máte už s komercializací vědy předchozí zkušenosti?
Ano, já i mí kolegové už máme se startupy zkušenosti. V Německu někteří spoluzakladatelé stáli například u zrodu společnosti NVision Imaging Technologies, což je dnes už velká firma se zhruba dvěma stovkami zaměstnanců a vlastní budovou. Firma funguje skvěle a je de facto největší firmou specializující se na kvantové technologie pro detekci v Evropě.
Další menší startup, který jsme zakládali, se zaměřoval na přípravu samotných materiálů. Ten tehdy získal významný německý státní grant v řádu několika milionů eur, což nám umožnilo nakoupit technologie, nabrat lidi a projekt bezpečně rozjet. V současném projektu jsme v trochu jiné situaci, protože podobně velký počáteční nepodnikatelský grant zatím nemáme, takže kombinujeme soukromé investory a grantové výzvy, abychom získali prostředky na další škálování.
Co přesně jste vlastně v laboratořích vybádali a co z toho nyní v rámci firmy vytváříte?
V kvantových technologiích se intenzivně pohybujeme už zhruba dvacet pět let a za tu dobu jsme řešili celou řadu velkých výzkumných projektů. Dohromady máme za sebou přes 900 publikací, z toho zhruba 50 v nejprestižnějších časopisech jako Nature a Science. V určité fázi si ale vědec řekne, že dalším logickým krokem je přenést tyhle znalosti do reálného produktu. Máme obrovský náskok v tom, že máme reálnou „hands-on“ zkušenost – víme přesně, jak ty věci fyzicky vyrobit, na čemž celá řada jiných startupů často ztroskotá.
Mluvíte o sobě v množném čísle. S kým spolupracujete?
V loňském roce jsme se domluvili s kolegy a dlouholetými přáteli Fedorem Jelezkem z Univerzity v Ulmu, Alexem Retzkerem z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě a Michaelem Trupkem z Rakouské akademie věd ve Vídni, že spojíme síly a pokusíme se uvést na trh zcela nové součástky, primárně pro biomedicínské využití.
Chtěli jsme, aby náš kvantový příběh měl skutečný a globální dopad a právě biomedicínské aplikace představují obrovský trh pro polovodičové senzory. Naším cílem je přetavit dosavadní akademické know-how do funkční součástky.
Výzkumné centrum NTC Západočeské univerzity v Plzni buduje mezinárodní kvantový hub stojící na třech pilířích. V oblasti kvantových materiálů dosahuje tým pod vedením Jána Minára v rámci projektu OP JAK světových výsledků, například při ověření altermagnetismu. Téma kvantových senzorů s přímým využitím v biomedicíně i průmyslu rozvíjí Miloš Nesládek a Jiří Vala působí v týmu kvantových výpočtů, kde NTC využívá přístup k nejmodernějším kvantovým počítačům díky zapojení do IBM Quantum Innovation Centre. NTC se zároveň výrazně zapojuje do výchovy nové generace talentů.
Dlouhověkost jako byznys
Zmínil jste využití v biomedicíně. K čemu konkrétně mohou takové čipy v praxi sloužit?
Jedno z hlavních uplatnění představují takzvaná zařízení pro point-of-care diagnostiku – tedy diagnostiku prováděnou přímo v terénu, například v ordinaci praktického lékaře. Dnes je navíc obrovským tématem oblast longevity a healthy aging (dlouhověkost a zdravé stárnutí, pozn. redakce).
Představte si součástku nebo kompaktní přístroj, na který člověk pouze položí ruku a systém okamžitě provede analýzu biomarkerů s minimálně invazivní jehlou. Nemusíte vzorek posílat do biochemické laboratoře, kde se na výsledky čeká dvě až tři hodiny i déle, a pacient mezitím nemusí nikde zbytečně čekat či absolvovat další kolečko po ordinacích. Malé zařízení byste teoreticky mohli mít doma a rychle si změřit přesně ty molekuly, které potřebujete sledovat. V současnosti je nutné pro různé molekuly využívat rozdílné senzory. Výhodou našeho senzoru je, že můžeme měřit až 30 molekul a pomocí AI je rozlišit.
Další velkou kapitolou jsou wearables – nositelná elektronika. Mnoho lidí dnes například nosí glukózové senzory na paži. Tyto náplasti je ale nutné poměrně často měnit a mají velmi omezený repertoár molekul, které zvládnou monitorovat. Naše technologie otevírá dveře k mnohem širšímu spektru detekovaných látek s nesrovnatelně vyšší flexibilitou.
V čem přesně spočívá vaše technologická novinka a konkurenční výhoda?
Projektů přímo s naším zaměřením mnoho není, i když kvantový sektor obecně zažívá velký boom a každý se snaží najít své „niche“ uplatnění. Naše klíčová inovace tkví v tom, jakým způsobem vypočítáme spinové stavy našich qubitů. Tento přístup nám totiž umožňuje přímou integraci do standardního polovodičového průmyslu a výrobu na úrovni běžných čipů.
Základem senzoru je diamant se specifickými atomárními defekty – takzvanými dusík-vakantními centry (NV centry). Tyto defekty fungují jako miniaturní atomární kompasy s magnetickým dipólem, které jsou extrémně citlivé na okolní magnetická pole. Dokážeme tak detekovat změny pole mnohonásobně menší, než je magnetické pole Země. To nám umožňuje provádět sofistikovaná měření na bázi nukleární magnetické rezonance (NMR) či elektronové paramagnetické rezonance (EPR) přímo na povrchu miniaturního čipu. Velké laboratorní přístroje pro NMR rezonanci přitom běžně stojí miliony eur a zabírají celé dvě místnosti. My tento princip v podstatě zmenšujeme do formátu čipu. A jakmile máte technologii kompatibilní s polovodičovou výrobou, dokážete senzory škálovat a multiplikovat za velmi příznivou cenu.

Výhoda Česka je, že se lidé navzájem znají
Startup měl původně vzniknout v zahraničí, nakonec ale zakotvil v České republice. Proč došlo k této změně?
Původně jsme společnost založili v Belgii, kde dlouhodobě působím na univerzitě v Hasseltu. Měl jsem tam kontakty na právníky a znal místní mechanismy zakládání firem. Původně jsme měli i belgického CEO, který startup založil. Jenže se brzy ukázalo, že v čele deep tech startupu musí stát někdo, kdo dokonale rozumí dané fyzice a technologiím. Nestačí mít jen manažera nebo právní rámec, musíte být schopni do detailu vysvětlit investorům i partnerům, v čem přesně tkví vaše technologická inovace a v čem jste jedineční.
Rozhodnutí přesunout firmu do Česka přišlo s tím, když jsme začali jednat s českými investory. Česká republika je sice relativně malý trh, ale to má své obrovské výhody. Inovační komunita je kompaktní, lidé se navzájem znají, mnohem lépe a flexibilněji si dokážou vyjít vstříc. Je tu velmi otevřená a vstřícná atmosféra. Dostanete se ke správným lidem k jednomu stolu mnohem rychleji a přímočařeji než v Belgii.
Jaké další rozdíly pozorujete mezi Českem a Belgií v podmínkách pro vědecké startupy?
Každý startup i obor má svá specifika a vždy záleží na tom, jaké podmínky si pro vznik vytvoříte. Pro mě jako Čecha je samozřejmě v tuzemsku obrovskou výhodou mateřský jazyk a znalost domácí mentality – vím, za kým jít a jak lidi pro věc nadchnout.
České prostředí je v mnoha ohledech velmi dynamické a pro startupy příznivé. Belgie má startupů velké množství, ale v jiném sektoru. Pohled na kvantum je navíc velice konzervativní a cesta k podpoře a k tomu, aby vám někdo skutečně podal ruku a řekl: „Pojďte to rozjet tady,“ bývá paradoxně mnohem složitější. V České republice je po kvantových technologiích a jejich propojení s investičním světem hlad, protože jich tu zatím tolik není, a existuje zde silná vůle takové obory posouvat dopředu.
Zmínil jste, že startup získal investici od fondu Spinoffy. Jak vlastně došlo ke spojení s fondem?
Klíčovou roli sehrála Jana Soukupová, spoluzakladatelka fondu. Známe se už delší dobu. Jana se dříve věnovala podpoře českého kvantového ekosystému. Protože věděla, že v Česku zatím mnoho kvantových startupů nemáme, spojila se se mnou.
Začali jsme o tom diskutovat a oboustranně jsme viděli obrovský potenciál v možnosti přivést projekt do Česka, dostat jej do popředí mezinárodní pozornosti a využít podporu Spinoffy k jeho plné valorizaci na trhu.
Kam až by podle vás mohl startup vyrůst? Máte ambici vybudovat firmu o stovkách zaměstnanců, jako se to podařilo u vašeho dřívějšího projektu NVision?
Trh, na který míříme, je obrovský. Zda to v budoucnu bude padesát lidí nebo pět set, je v tuto chvíli vedlejší, ale tým musí mít určitou kritickou velikost, aby dokázal udržet tempo vývoje a expandovat. Malá firma nám umožní produkt rychle vyvinout a začít jej dodávat na trh do tří let.
Počítáme se spoluprací s velkými polovodičovými továrnami a nadnárodními lídry v mikroelektronice. Nyní se například účastníme výběru na prestižní globální prezentační platformě Global Private Equity / Global Venture, kde se mezi padesáti vybranými startupy z celého světa prezentují i dva české projekty. Úspěch v těchto soutěžích zásadně posiluje vyjednávací pozici s velkými institucionálními investory. Shánění kapitálu a jednání s partnery je teď prakticky moje každodenní náplň práce.
Transfer nesmí být jen formální kolonka k odfajfkování
Co byste na základě svých zkušeností poradil vědcům, kteří teprve zvažují, zda a jak svůj laboratorní výzkum překlopit do byznysu?
Především bych varoval před tím, aby přání nebylo otcem myšlenky. Ne každá, byť sebelepší vědecká myšlenka má reálné komerční uplatnění.
V Česku je dnes kolem transferu a spin-offů velký humbuk. Každá univerzita i vědecký ústav by rády měly celou řadu vlastních startupů, protože se to hezky vykazuje v projektových zprávách a dobře to vypadá v PR výstupech. Na tohle je potřeba dát si obrovský pozor. Než se do čehokoli pustíte, musíte mít naprosto střízlivou představu o tom, jaký konkrétní produkt chcete vyrobit, jak velký je pro něj reálný trh a kolik bude stát jeho vývoj.
Garážové začátky jsou samozřejmě romantické a zajímavé, ale bez byznys plánu a bez porozumění reálným požadavkům průmyslu to nejde. Vědci by se neměli ptát jen na to, co se jim líbí v laboratoři, ale především na to, jaké problémy průmysl a trh skutečně potřebují vyřešit a zda jejich technologie nabízí skutečnou odpověď.
Vznikají tedy podle vás v Česku i startupy, které existují tak trochu „jen na papíře“?
Nechci říkat že většina, ale část startupů bohužel vzniká i proto, aby prostě vznikly. Instituce si je odškrtne ve svých výročních tabulkách, úředník na ministerstvu je spokojený, že věda produkuje transfer do praxe, a všichni mají splněno. Jenže transfer nesmí být jen formální kolonka k odfajfkování, mimo jiné to stojí prostředky daňových poplatníků. Skutečný spin-off musí mít od prvního dne ambici obstát na volném komerčním trhu.
Miloš Nesládek je fyzik dlouhodobě působící na belgické Univerzitě v Hasseltu a na Fakultě biomedicínského inženýrství ČVUT. Aktuálně působí ve výzkumném centru NTC Západočeské univerzity v Plzni, kde v rámci týmu Pokročilých a kvantových materiálů rozvíjí téma kvantových senzorů a diagnostiky nových typů magnetických materiálů, pro něž na NTC vzniká nová specializovaná laboratoř. Ve svém výzkumu se specializuje na diamantové materiály s NV centry, efektivní vyčítání kvantových signálů a jejich integraci do moderní mikroelektroniky. Je autorem stovek vědeckých prací v prestižních časopisech včetně Nature či Science a je spoluzakladatelem několika úspěšných spin-offů. Aktuálně stojí v čele startupu DiagnostiQS, který vyvíjí novou generaci vysoce citlivých kvantových senzorů.
- Autor článku: ano
- Zdroj: VědaVýzkum.cz
