Výrobca špičkových{0}}technológií TRUMPF spustil výskumné úsilie s cieľom zistiť, či kvantové počítače dokážu urýchliť vývoj-priemyselných laserov novej generácie, čo je projekt, ktorý by mohol zmeniť tvar modelovacích pracovných postupov v celom laserovom sektore.
Iniciatíva spája tri nemecké-organizácie, ktoré spájajú odborné znalosti v oblasti priemyselného laserového inžinierstva, polovodičovej-laserovej simulácie a kvantového-mechanického modelovania: TRUMPF, Fraunhoferov inštitút pre laserové technológie ILT a Dahlemovo centrum pre komplexné kvantové systémy na Freie Universität Berlin.
Konzorcium je podporované finančnou čiastkou 1,8 milióna EUR od nemeckého federálneho ministerstva školstva a výskumu prostredníctvom programu Aplikačnej-orientovanej kvantovej informatiky.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Dnešné priemyselné lasery sú navrhnuté pomocou-veľkých numerických simulácií, ktoré modelujú, ako sa svetlo generuje a zosilňuje vo vnútri lasera. Napriek pokrokom vo-výkonnej výpočtovej technike sú mnohé z týchto výpočtov stále výpočtovo náročné. Cieľom iniciatívy pod vedením TRUMPF- je zistiť, či kvantové počítače a nové algoritmy pre ne vyvinuté dokážu simulovať tieto kvantové-mechanické interakcie efektívnejšie ako tradičné metódy. Ak bude tento prístup úspešný, mohol by skrátiť vývojové cykly a umožniť presnejšiu optimalizáciu návrhov laserov ďalšej{7}}generácie.
„Ak presnejšie pochopíme fyzikálne procesy spojené s generovaním a zosilňovaním laserového svetla, budeme môcť naše produkty v budúcnosti ešte viac zefektívniť a zvýšiť ich výkon,“ povedal Daniel Basilewitsch, ktorý vedie projekt v TRUMPF.
Kľúčovou výzvou je prepísať procesy prenosu energie-v CO₂ laseroch tak, aby to zvládli kvantové počítače.
Konzorcium sa spočiatku sústredí na CO₂ lasery a polovodičové lasery, dve platformy, ktoré sú široko používané v priemyselnej výrobe, snímaní a optickej komunikácii. Fraunhofer ILT prináša dlhoročné-odborné znalosti v oblasti simulácie polovodičových laserov, zatiaľ čo výskumníci v Berlíne prispejú svojimi skúsenosťami s modelovaním molekulárnych zrážok a iných zložitých kvantových procesov. TRUMPF vyvinie prvé kvantové algoritmy a poskytne priemyselný kontext, ktorý bude viesť výskum.
Dôležitou súčasťou projektu je preložiť existujúce klasické modely do verzií, ktoré môžu bežať na skorých kvantových procesoroch. Tím otestuje predbežné metódy kvantovej simulácie a priamo ich porovná s metódami zavedenými-výkonnými počítačmi. Podľa Christiane Koch z Freie Universität Berlin je kľúčovou výzvou prepísať procesy prenosu energie- vo vnútri CO₂ laserov tak, aby to kvantový počítač zvládal. Ak to bude fungovať, mohlo by to viesť k budúcej laserovej architektúre a dokonca podporiť úsilie o udržateľnosť v energeticky -intenzívnych odvetviach, ako je výroba polovodičov, kde CO₂ lasery zohrávajú kľúčovú úlohu.
Veľké-kvantové počítače zostávajú ešte roky ďaleko, no partneri konzorcia považujú túto prácu za investíciu do-dlhodobých schopností. „Dnes je dôležité vybudovať odborné znalosti, aby sa kvantové počítače mohli v budúcnosti používať v priemysle,“ poznamenal Basilewitsch v tlačovej správe.
