Appel à prototypes de photonique quantique : Système de spectroscopie ultrasensible pour la photonique quantique

Énoncé du problème

L'imagerie et la spectroscopie quantiques des photons infrarouges à ondes courtes (SWIR) (1 à 1,7 um) constituent un défi majeur pour le développement technologique, notamment la construction de sources de photons, la détection quantique et la communication quantique. Le bruit du courant d'obscurité et le processus de lecture sont des problèmes persistants dans les détecteurs de réseau SWIR de pointe, car ils réduisent le rapport signal/bruit. Nous souhaitons établir et valider des innovations techniques de pointe qui permettent l'imagerie et l'analyse spectrale des signaux optiques faibles du SWIR qui apparaissent dans les technologies de photonique quantique, y compris le développement de sources de photons. Nous recherchons des pionniers pour conduire de nouvelles innovations qui améliorent le rapport signal/bruit dans la technologie de détection infrarouge à ondes courtes, permettant le développement de nouvelles technologies photoniques quantiques.

Le Conseil national de recherches du Canada invite les innovateurs admissibles qui pourraient avoir mis au point un prototype de système de spectroscopie par imagerie pouvant être utilisé avec les technologies quantiques, en particulier le développement et la caractérisation des sources de photons, à soumettre une demande.

Résultats essentiels

Le système de l'innovation proposé doit :

1. Être capable de fonctionner soit comme un dispositif d'imagerie à réseau bidimensionnel (mode imagerie), soit comme un spectromètre d'imagerie pour caractériser les sources de photons (mode spectroscopie).
2. Être capable de détecter des photons avec une efficacité quantique >0,65 sur la plage spectrale de 1 à 1,55 um.
3. Représenter une amélioration de la performance signal/bruit par rapport à la technologie de pointe existante.
4. Présenter un bruit total inférieur à 25 électrons par pixel pour un temps d'intégration de 2 secondes lorsque la cible d'imagerie et son environnement sont à 20C.
5. Présenter un bruit total inférieur à 20 électrons par pixel pour un temps d'intégration de 0,5 seconde lorsque la cible d'imagerie et son environnement sont à 20C.
6. En mode imagerie : obtenir un rapport signal/bruit supérieur à 10 pour moins de 450 photons incidents par pixel pendant un temps d'intégration de 2 secondes.
7. En mode imagerie : obtenir un rapport signal/bruit supérieur à 10 pour moins de 350 photons incidents par pixel pendant un temps d'intégration de 0,5 seconde.
8. En mode spectroscopie : présenter une efficacité de transmission d'au moins 50 % entre le port d'entrée optique du dispositif et la matrice du plan focal.
9. En mode spectroscopie : permettre une imagerie directe en espace libre sur la fente d'entrée.
10. En mode spectroscopie : doit être équipé d'un adaptateur de fibre pour les connexions FC et SMA, y compris le contrôle de la position transversale de l'extrémité de la fibre par rapport à la fente d'entrée.
11. En mode spectroscopie : doit permettre le contrôle manuel ou automatique de la largeur de la fente d'entrée.
12. En mode spectroscopie : atteindre une résolution inférieure à 5 nm pour une acquisition en une seule fois de 1 000 à 1 600 nm.
13. En mode spectroscopie : réglage automatique entre les paramètres de haute et de basse résolution.
14. En mode spectroscopie : obtenir les standards de portée et de résolution requis et souhaités en acquisition single-shot.
15. Inclure une source lumineuse pour l'étalonnage de la longueur d'onde en mode spectroscopie.
16. Inclure une source lumineuse pour l'étalonnage de l'intensité en mode spectroscopie.
17. Inclure le logiciel et le matériel de contrôle pour l'acquisition et l'affichage des données.
    1. Le logiciel doit inclure le traçage en direct des données du spectre avec un affichage calibré des longueurs d'onde.
    2. Le logiciel doit inclure une routine d'étalonnage de la longueur d'onde en mode spectroscopie.
    3. Le logiciel doit permettre l'exportation en direct des données vers des logiciels tiers, tels que MATLAB et Python.
    4. Le logiciel doit être disponible pour être installé sur au moins huit (8) ordinateurs distincts.
    5. Spécifications pour le matériel informatique nécessaire au contrôle du spectromètre d'imagerie et de tout autre laser ou source de lumière
18. En mode spectroscopie : le système doit comprendre un système de diodes laser à ondes continues accordables pour l'ensemencement des sources de paires de photons. Les lasers à diodes accordables doivent :
    1. Être ajustables de 660 à 673 nm avec une puissance de sortie moyenne >15 mW, une largeur de ligne <400 kHz et une stabilité de fréquence <150 MHz/K
    2. Être ajustables de 805 à 840 nm avec une puissance de sortie moyenne >50 mW, une largeur de ligne <400 kHz et une stabilité de fréquence <150 MHz/K
    3. Être ajustables de 890 à 910 nm avec une puissance de sortie moyenne >50 mW, une largeur de ligne <400 kHz et une stabilité de fréquence <150 MHz/K
    4. Comprendre des adaptateurs de fibres pour le couplage des fibres de chaque faisceau
    5. Comprendre un isolateur optique pour chaque plage de longueur d'onde de fonctionnement
19. Avoir une réponse linéaire à la puissance optique de >98 % sur la gamme dynamique du réseau de détecteurs et sur la gamme dynamique complète de chaque pixel.
20. Obtenir une opérabilité des pixels de >99 % sur l'ensemble de la matrice de pixels.

Résultats supplémentaires

Pour être considérée comme ayant atteint les résultats supplémentaires et dans quelle mesure, l'innovation proposée doit :

1. Inclure un exemple de mise en œuvre de l'exportation en direct de données vers des logiciels tiers, tels que MATLAB et Python.
2. Être conçu pour minimiser l'impact du bruit de fond thermique, y compris tout blindage nécessaire.
3. Permettre l'imagerie dans une seule dimension spatiale lorsqu'il fonctionne en mode spectroscopie.
4. Si un liquide de refroidissement externe est nécessaire pour obtenir des performances optimales, il doit pouvoir fonctionner sans ajout manuel d'un liquide de refroidissement externe.
5. En mode spectroscopie : le système doit atteindre une résolution <0,5 nm pour une gamme spectrale supérieure à 200 nm centrée sur 1 100 nm.
6. En mode spectroscopie : le système doit atteindre une résolution <0,5 nm pour une gamme spectrale supérieure à 200 nm centrée sur 1 300 nm.
7. En mode spectroscopie : le système doit atteindre une résolution <0,5 nm pour une gamme spectrale supérieure à 200 nm centrée sur 1 500 nm.
8. En mode spectroscopie : le système doit permettre un réglage continu de la longueur d'onde centrale du détecteur sur toute la plage de fonctionnement.
9. Inclure un logiciel qui permet le regroupement et le traçage de régions sélectionnées du détecteur.

Critères d'admissibilité obligatoires (CA)

CA1: Soumissionnaire canadien

Le Soumissionnaire doit répondre à la définition de Soumissionnaire canadien. Un Soumissionnaire canadien est défini comme une personne ou une entité canadienne qui soumet une proposition en son nom propre et qui a un établissement au Canada, où elle exerce des activités de façon permanente, qui est clairement identifiée par son nom et accessible pendant les heures de travail normales.

CA2: Contenu canadien

80 % des coûts de la proposition financière, soit le prix total de la proposition pour le Canada indiqué dans la section H « Proposition financière », doivent être des biens canadiens ou des services canadiens. Pour les définitions du contenu canadien, consultez Définition du contenu canadien A3050T (2020-07-01) à la Partie 1, Renseignements Généraux, Article 1.5 des documents de la demande de soumissions.

CA3: Propriété

Le Soumissionnaire doit être propriétaire de la propriété intellectuelle (PI) de l'innovation proposée ou posséder une licence concernant les droits de PI délivrée par un concédant de licence canadien pour l'innovation proposée et n'enfreindre aucun droit de PI.

CA4: Énoncé du problème de l'avis

L'innovation proposée par le Soumissionnaire, tel que décrite et dans son application prévue, doit fournir une solution pertinente au problème décrit dans l'énoncé du problème de l'Avis de demande.

CA5: État précommercial

L'innovation proposée ne doit pas être offerte librement sur le marché, et elle ne doit pas avoir déjà été vendue commercialement à la date de la présente soumission. Consultez les définitions « d'innovation précommerciale et de ventes commerciales » à l'annexe 2 des documents de la demande de soumissions.

CA6: Innovation précédemment préqualifiée

L'innovation proposée ou toute autre version de celle-ci ne doit pas avoir été visée antérieurement par un contrat ou une subvention attribué dans le cadre du Programme d'innovation Construire au Canada (PICC) ou de son prédécesseur, du Programme canadien pour la commercialisation des innovations (PCCI), ni dans aucuns volets de Solutions innovatrices Canada (SIC). L'innovation proposée ou toute autre version de celle-ci ne doit pas actuellement faire partie d'un bassin d'innovations préqualifiées pour aucun des programmes susmentionnés. Une innovation proposée actuellement dans un bassin actif ne sera acceptée seulement si la validité de cette proposition a expiré ou si le Soumissionnaire a retiré leur innovation du bassin pertinent avant la date de clôture de la sollicitation.
Un Soumissionnaire peut participer plus d'une fois, à condition que ses innovations soient suffisamment différentes. Si l'innovation proposée ressemble à une innovation actuellement active dans un bassin et n'a pas été retiré avant la date de clôture de la sollicitation, l'évaluation suivante servira à déterminer une différence suffisante pour continuer.

CA7: Financement maximal

La proposition financière du Soumissionnaire ne doit pas dépasser 550 000 $ CA, taxes, frais d'expédition et frais de déplacement et de subsistance non compris, s'il y a lieu. Voir la Section H – Proposition financière.

CA8: Admissibilité au programme

La proposition du Soumissionnaire doit correspondre à la mission du volet Mise à l'essai de SIC, dans le cadre duquel le Canada obtient, au moyen d'un contrat, l'innovation du Soumissionnaire dans le but de la mettre à l'essai dans un environnement opérationnel.

CA9: Petites Entreprises

Le Soumissionnaire doit être une personne ou une entité à but lucratif, comptant 499 employés équivalents temps plein (ETP) ou moins. Ce calcul doit tenir compte des entreprises affiliées, comme les sociétés mères et les filiales qui sont au Canada ou à l'étranger.

CA10: Présence du Soumissionnaire au Canada

Le Soumissionnaire doit satisfaire aux exigences minimales suivantes : 50 % ou plus des employés ETP du Soumissionnaire ont le Canada comme lieu de travail habituel; 50 % ou plus des salaires, traitements et honoraires annuels du Soumissionnaire doivent être versés aux employés et entrepreneurs qui passent la majeure partie de leur temps à travailler au Canada et 50 % ou plus des cadres supérieurs du Soumissionnaire (vice-président et échelons supérieurs) ont le Canada comme résidence principale. Ces calculs doivent tenir compte des entreprises affiliées, telles que les sociétés mères et les filiales qui se trouvent au Canada ou à l'étranger, et les inclure.

Étape 1 de l'évaluation technique – Critères de Présélection obligatoires (CO)

CO1: Innovation

L'innovation proposée doit répondre à au moins une des définitions de l'innovation de SIC ci-dessous :

• Une invention^{Note de bas de page 2}, une nouvelle technologie ou un nouveau procédé qui n'est pas encore offert(e) sur le marché.
• Modifications importantes apportées à l'application de technologies, de composantes ou de procédés existants pour les utiliser dans des conditions ou un contexte où les applications actuelles ne sont pas possibles ou réalisables.
• Une amélioration de la fonctionnalité, du coût ou du rendement d'un processus ou d'une technologie existant(e) considéré(e) comme d'avant-garde ou comme la meilleure pratique courante de l'industrie.

CO2: Validation de l'état opérationnel

Le Soumissionnaire doit démontrer qu'au moment de la soumission de la proposition, l'innovation proposée est prête à être mise à l'essai dans un environnement opérationnel, c.-à-d. au minimum NMT 7 ou plus selon l'Échelle des niveaux de maturité technologique de SIC.

CO3: Considérations en matière de sécurité

Le Soumissionnaire doit démontrer qu'il détient ou a obtenu, au moment de la soumission de la proposition, les attestations, les licences et les approbations nécessaires pour tester en toute sécurité l'innovation proposée, et qu'il n'y ait aucun risque encouru pour les individus ou pour les organisations impliquées du Gouvernement du Canada dans une démonstration opérationnelle.
Cela permet de s'assurer qu'une éventuelle organisation du gouvernement du Canada et son personnel ne soient pas exposés à des risques de sécurité ou de confidentialité pendant le déroulement de la démonstration.

CO4: Portée – Résultats essentiels

Le Soumissionnaire doit démontrer que l'innovation proposée fournie une solution à l'énoncé du problème, et répond à tous les résultats essentiels décris dans l'Avis de demande.

Étape 2 de l'évaluation technique – Critères de Présélection cotés (CP)

CP1: Avancées technologiques par rapport à la technologie de pointe

Le Soumissionnaire doit démontrer que l'innovation proposée améliore les approches actuelles et la technologie de pointe ou les pratiques actuelles qui se rapportent à son objectif ou à son application, d'une manière qui procure des avantages concurrentiels.

CP2: Stratégie en matière de propriété intellectuelle (PI)

Le Soumissionnaire doit démontrer qu'il s'est doté d'une stratégie de propriété intellectuelle (PI) convenable, pertinente pour protéger la PI produite par l'innovation proposée, et pour protéger le Soumissionnaire. Ce critère évalue également dans quelle mesure la stratégie est utile pour soutenir la réussite de sa commercialisation.

CP3: Équipe de gestion

Le Soumissionnaire doit démontrer que les rôles essentiels de l'équipe de gestion ont été pourvu de personnes possédant les antécédents pertinents ou un ensemble de compétences^{Note de bas de page 3}, et qui sont en mesure de soutenir la commercialisation réussie de l'innovation proposée.

• Role A: Direction de l'entreprise (p. ex. PDG ou équivalent)
• Role C: Stratégie de commercialisation (p. ex. Directeur commercial ou équivalent)
• Role B: Développement technologique (p. ex. Directeur de la technologie ou équivalent)
• Role D: Gestion financière (p. ex. Directeur financier ou équivalent)

CP4: Capacité financière

Le Soumissionnaire doit démontrer qu'il possède suffisamment de ressources financières et une stratégie financière crédible pour exécuter son plan de lancement commercial, sans contrat potentiel du volet Mise à l'essai de SIC.
Pour déterminer la crédibilité d'un plan financier, les évaluateurs prennent en compte : les sources de financement, la quantité de fonds garantis par rapport aux fonds non garantis, le niveau de risque et la mesure dans laquelle les risques sont raisonnables ou suffisamment atténués selon le contexte du secteur. La crédibilité, les risques potentiels et l'applicabilité pour soutenir les coûts de mise en marché devraient également être considérés.
Les ressources financières doivent démontrer la capacité à commercialiser l'innovation proposée.

Étape 3 de l'évaluation technique – Critères cotés (CC)

CC1: Retombées en matière d'innovation

Ce critère vise à évaluer la mesure dans laquelle l'innovation proposée est susceptible de contribuer au développement économique positif de l'écosystème d'innovation au Canada.

CC2: Risques de la démonstration opérationnelle et stratégie d'atténuation des risques

CC3: Retombées en matière d'équité, de la diversité et de l'inclusion

Ce critère vise à évaluer la mesure dans laquelle le Soumissionnaire dispose de mesures suffisantes pour atteindre et maintenir efficacement l'équilibre entre les sexes et la diversité au sein de : son entreprise, de sa chaîne d'approvisionnement, ou de son écosystème commercial.
Les pourcentages indiqués correspondent au nombre d'éléments, parmi ceux qui suivent, que le Soumissionnaire a abordés dans sa réponse :

• Politiques de lutte contre la discrimination;
• Stratégie de recrutement et processus d'embauche;
• Formation disponible pour sensibiliser le personnel du Soumissionnaire à la diversité et à l'inclusion;
• Comment la diversité et l'inclusion sont prises en compte dans les méthodes de sélection des fournisseurs du Soumissionnaire

CC4: Stratégie de commercialisation et risques liés au marché

Ce critère vise à permettre au Soumissionnaire de démontrer qu'il dispose d'une stratégie crédible pour commercialiser l'innovation proposée, qu'il a cerné les risques liés au marché et qu'il dispose de stratégies d'atténuation appropriées pour ces risques.

CC5: Potentiel d'adoption – Caractéristiques et retombées, Marché ciblé

Ce critère vise à évaluer la mesure dans laquelle les caractéristiques et les avantages de l'innovation proposée sont attrayantes pour le marché ciblé.

CC6: Potentiel d'adoption – Coût pour l'utilisateur final

Ce critère vise à évaluer la mesure dans laquelle le coût de l'innovation proposée et les efforts nécessaires pour adopter celle-ci sont attrayants et pertinents pour le marché cible.
Les coûts d'acquisition de l'innovation comprennent le prix du marché, les répercussions sur l'organisation, le temps et les ressources nécessaires à la formation et à l'installation, ainsi que les autres coûts directs pour l'acquisition de l'innovation par l'utilisateur final (le client) du marché cible.

CC7: Portée – Résultats supplémentaires

Si aucuns résultats supplémentaires ne sont identifiés dans l'Avis de demande, les Soumissionnaires recevront 16 points.

Nombre maximum de points disponibles de l'Étape 2 et l'Étape 3 : 192 points
Note totale minimum^{Note de bas de page 4} de l'Étape 2 et l'Étape 3 requise pour préqualifier : 115 points

Voie vers la commercialisation

Permettre au gouvernement du Canada d'acheter ce qu'il essaie – une voie vers la commercialisation pour les PME canadiennes admissibles

Solutions innovatrices Canada (SIC) est heureux de piloter une voie vers la commercialisation dans le cadre de son volet mise à l'essai. Établie dans le cadre de l'appel à propositions dédié aux petites et moyennes entreprises (PME) canadiennes, cette opportunité permettra aux PME admissibles à recevoir des contrats commerciaux basés sur le succès des essais de leur prototype pré-commercial et le respect des exigences de préparation connexes. Il est important de noter que cette flexibilité ne sera offerte qu'aux PME canadiennes admissibles, qui représentent plus de 97 % de toutes les entreprises au Canada, un pourcentage qui reflète la participation passée au programme.
Considérations importantes :

• Les organismes du gouvernement du Canada pourront acheter des prototypes testés avec succès dans le cadre du parcours vers la commercialisation, sans avoir à passer par un concours supplémentaire pendant une période maximale de trois ans.
• Les exigences relatives aux contrats commerciaux reflèteront les besoins opérationnels des ministères, la nature de l'innovation, ainsi que l'apport de Services publics et d'Approvisionnement Canada, l'autorité contractuelle du programme.
• Les contrats dans le cadre de cette initiative auront une limite de 8 millions de dollars chacun.
• Cette fonction vise à augmenter le soutien du gouvernement du Canada à la croissance et à l'expansion des PME innovantes.
• La voie vers la commercialisation sera complémentaire au composant d'essai supplémentaire du volet mise à l'essai, qui permet aux organismes du GC d'acheter et de tester des quantités supplémentaires de prototypes déjà qualifiés. Contrairement aux contrats de la voie vers la commercialisation, les contrats d'essais supplémentaires sont toujours considérés comme des contrats de R&D, tout comme le contrat initial du volet mise à l'essai.
• Des possibilités de tests supplémentaires sont ouvertes à tous les participants au programme, qu'ils soient une PME ou non.
• Une voie vers la commercialisation existe déjà dans le cadre du volet défi du programme en tant que phase 3, et reflète l'engagement de SIC à aligner davantage le programme au programme prospère américain d'innovation pour les petites entreprises dont il s'inspire.

Comment fonctionnera le parcours « Voie vers la commercialisation »?

• Une fois que leur contrat initial de test avec SIC est terminé, les innovateurs éligibles de SIC auront jusqu'à 12 mois pour être évalués par rapport aux critères (voir point 3, ci-dessous), qui détermineront s'ils peuvent être placés sur la liste des innovations approuvées de la voie vers la commercialisation.
• Les innovations sur la liste des sources seront disponibles à l'achat pendant une période maximale de trois ans.
• Un certain nombre de critères seront utilisés dans le cadre du processus d'évaluation, notamment :
• Capacité financière
• Maturité technologique
• Certifications
• Stratégie en matière de PI
• Taille de l'entreprise
• Évolutivité
• Performance des tests d'innovation

Veuillez lire l'AP et les FAQ connexes pour plus d'informations sur la voie vers la commercialisation.

Permettre au gouvernement du Canada d'acheter ce qu'il essaie – une voie vers la commercialisation pour les PME canadiennes admissibles

Solutions innovatrices Canada (SIC) est heureux de piloter une voie vers la commercialisation dans le cadre de son volet mise à l'essai. Établie dans le cadre de l'appel à propositions dédié aux petites et moyennes entreprises (PME) canadiennes, cette opportunité permettra aux PME admissibles à recevoir des contrats commerciaux basés sur le succès des essais de leur prototype pré-commercial et le respect des exigences de préparation connexes. Il est important de noter que cette flexibilité ne sera offerte qu'aux PME canadiennes admissibles, qui représentent plus de 97 % de toutes les entreprises au Canada, un pourcentage qui reflète la participation passée au programme.
Considérations importantes :

• Les organismes du gouvernement du Canada pourront acheter des prototypes testés avec succès dans le cadre du parcours vers la commercialisation, sans avoir à passer par un concours supplémentaire pendant une période maximale de trois ans.
• Les exigences relatives aux contrats commerciaux reflèteront les besoins opérationnels des ministères, la nature de l'innovation, ainsi que l'apport de Services publics et d'Approvisionnement Canada, l'autorité contractuelle du programme.
• Les contrats dans le cadre de cette initiative auront une limite de 8 millions de dollars chacun.
• Cette fonction vise à augmenter le soutien du gouvernement du Canada à la croissance et à l'expansion des PME innovantes.
• La voie vers la commercialisation sera complémentaire au composant d'essai supplémentaire du volet mise à l'essai, qui permet aux organismes du GC d'acheter et de tester des quantités supplémentaires de prototypes déjà qualifiés. Contrairement aux contrats de la voie vers la commercialisation, les contrats d'essais supplémentaires sont toujours considérés comme des contrats de R&D, tout comme le contrat initial du volet mise à l'essai.
• Des possibilités de tests supplémentaires sont ouvertes à tous les participants au programme, qu'ils soient une PME ou non.
• Une voie vers la commercialisation existe déjà dans le cadre du volet défi du programme en tant que phase 3, et reflète l'engagement de SIC à aligner davantage le programme au programme prospère américain d'innovation pour les petites entreprises dont il s'inspire.

Comment fonctionnera le parcours « Voie vers la commercialisation »?

• Une fois que leur contrat initial de test avec SIC est terminé, les innovateurs éligibles de SIC auront jusqu'à 12 mois pour être évalués par rapport aux critères (voir point 3, ci-dessous), qui détermineront s'ils peuvent être placés sur la liste des innovations approuvées de la voie vers la commercialisation.
• Les innovations sur la liste des sources seront disponibles à l'achat pendant une période maximale de trois ans.
• Un certain nombre de critères seront utilisés dans le cadre du processus d'évaluation, notamment :
• Capacité financière
• Maturité technologique
• Certifications
• Stratégie en matière de PI
• Taille de l'entreprise
• Évolutivité
• Performance des tests d'innovation

Veuillez lire l'AP et les FAQ connexes pour plus d'informations sur la voie vers la commercialisation.