Visokotehnološki proizvođač TRUMPF pokrenuo je istraživanje kako bi istražio mogu li kvantni računari ubrzati razvoj industrijskih lasera sljedeće-generacije, projekat koji bi mogao preoblikovati procese modeliranja u laserskom sektoru.
Inicijativa okuplja tri njemačke{0}}organizacije koje kombinuju stručnost u industrijskom laserskom inženjerstvu, simulaciji poluvodiča-lasera i kvantno-modeliranju: TRUMPF, Fraunhofer institut za lasersku tehnologiju ILT i Dahlem centar za složene kvantne sisteme na Freiä Berlin Univers.
Konzorcijum je podržan sa 1,8 miliona eura u sredstvima njemačkog saveznog ministarstva obrazovanja i istraživanja kroz program kvantne informatike orijentisan na aplikaciju.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Današnji industrijski laseri dizajnirani su korištenjem velikih{0}}numeričkih simulacija koje modeliraju kako se svjetlost stvara i pojačava unutar lasera. Uprkos napretku u računarstvu-visokih performansi, mnoga od ovih izračunavanja su i dalje računski intenzivna. Inicijativa koju vodi TRUMPF- ima za cilj da utvrdi da li kvantni računari i novi algoritmi razvijeni za njih mogu efikasnije simulirati ove kvantno-mehaničke interakcije od tradicionalnih metoda. Ako bude uspješan, ovaj pristup bi mogao skratiti razvojne cikluse i omogućiti precizniju optimizaciju laserskih dizajna sljedeće{7}}generacije.
"Ako preciznije razumijemo fizičke procese uključene u generiranje i pojačavanje laserske svjetlosti, moći ćemo učiniti naše proizvode još efikasnijim i povećati njihove performanse u budućnosti", rekao je Daniel Basilewitsch, koji vodi projekt u TRUMPF-u.
Ključni izazov je prepisivanje procesa-prenosa energije unutar CO₂ lasera na način koji može podnijeti kvantni računar.
Konzorcij će se u početku koncentrirati na CO₂ lasere i poluvodičke lasere, dvije platforme koje se široko koriste u industrijskoj proizvodnji, senzorima i optičkim komunikacijama. Fraunhofer ILT donosi dugogodišnju-ekspertizu u simulaciji poluvodičkih lasera, dok će istraživači u Berlinu doprinijeti svojim iskustvom u modeliranju molekularnih sudara i drugih složenih kvantnih procesa. TRUMPF će razviti prve kvantne algoritme i obezbijediti industrijski kontekst koji vodi istraživanje.
Važan dio projekta je prevođenje postojećih klasičnih modela u verzije koje mogu raditi na ranim kvantnim procesorima. Tim će testirati preliminarne metode kvantne simulacije i uporediti ih direktno sa onima iz utvrđenih pristupa računarstva visokih{1}}performansi. Ključni izazov je prepisivanje procesa-prenosa energije unutar CO₂ lasera na način koji kvantni kompjuter može da podnese, prema Christiane Koch sa Freie Universität Berlin. Ako ovo uspije, moglo bi voditi buduće laserske arhitekture, pa čak i podržati napore u pogledu održivosti u energetski{5}}intenzivnim sektorima kao što je proizvodnja poluvodiča, gdje CO₂ laseri igraju ključnu ulogu.
Kvantni računari velikih{0}}razmjera ostaju godinama daleko, ali partneri u konzorcijumu ovaj posao vide kao ulaganje u-dugoročne mogućnosti. "Važno je izgraditi stručnost danas kako bi se kvantni računari mogli koristiti u industriji u budućnosti", naveo je Basilewitsch u saopštenju za javnost.
