Producent-zaawansowanych technologii, firma TRUMPF, rozpoczął badania mające na celu sprawdzenie, czy komputery kwantowe mogą przyspieszyć rozwój laserów przemysłowych nowej-generacji. Jest to projekt, który może zmienić przebieg procesów modelowania w całym sektorze laserowym.
Inicjatywa skupia trzy organizacje z Niemiec-, które łączą wiedzę specjalistyczną w zakresie przemysłowej inżynierii laserowej,-symulacji laserów półprzewodnikowych i{2}}modelowania mechaniki kwantowej: TRUMPF, Instytut Fraunhofera Technologii Laserowej ILT i Centrum Dahlem ds. Złożonych Systemów Kwantowych na Freie Universität Berlin.
Konsorcjum otrzymuje wsparcie w wysokości 1,8 mln euro od niemieckiego Federalnego Ministerstwa Edukacji i Badań Naukowych w ramach programu-Zorientowanej na zastosowania informatyki kwantowej.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Dzisiejsze lasery przemysłowe są projektowane przy użyciu-wielkoskalowych symulacji numerycznych, które modelują sposób generowania i wzmacniania światła wewnątrz lasera. Pomimo postępu w-wysokiej wydajności obliczeniowej wiele z tych obliczeń nadal wymaga intensywnych obliczeń. Inicjatywa kierowana przez firmę TRUMPF-ma na celu ustalenie, czy komputery kwantowe i opracowane dla nich nowe algorytmy mogą symulować te interakcje-mechaniczne kwantowe skuteczniej niż tradycyjne metody. Jeśli podejście to się powiedzie, może skrócić cykle rozwojowe i umożliwić bardziej precyzyjną optymalizację projektów laserów nowej-generacji.
„Jeśli dokładniej zrozumiemy procesy fizyczne związane z generowaniem i wzmacnianiem światła laserowego, będziemy w stanie w przyszłości uczynić nasze produkty jeszcze bardziej wydajnymi i zwiększyć ich wydajność” – powiedział Daniel Basilewitsch, który kieruje projektem w firmie TRUMPF.
Kluczowym wyzwaniem jest przepisanie procesów-przenoszenia energii wewnątrz laserów CO₂ w sposób, który może obsłużyć komputer kwantowy.
Konsorcjum skupi się początkowo na laserach CO₂ i laserach półprzewodnikowych, czyli dwóch platformach szeroko stosowanych w produkcji przemysłowej, wykrywaniu i komunikacji optycznej. Fraunhofer ILT wnosi-wieloletnią wiedzę specjalistyczną w zakresie symulacji laserów półprzewodnikowych, natomiast badacze z Berlina podzielą się swoim doświadczeniem w modelowaniu zderzeń molekularnych i innych złożonych procesów kwantowych. TRUMPF opracuje pierwsze algorytmy kwantowe i zapewni kontekst przemysłowy kierujący badaniami.
Ważną częścią projektu jest przełożenie istniejących klasycznych modeli na wersje, które mogą działać na wczesnych procesorach kwantowych. Zespół przetestuje wstępne metody symulacji kwantowej i porówna je bezpośrednio z metodami stosowanymi w uznanych-metodach obliczeń o wysokiej wydajności. Zdaniem Christiane Koch z Freie Universität Berlin, kluczowym wyzwaniem jest przepisanie-procesów przenoszenia energii wewnątrz laserów CO₂ w sposób, który może obsłużyć komputer kwantowy. Jeśli to zadziała, może wyznaczyć kierunek przyszłym architekturom laserowym, a nawet wesprzeć wysiłki na rzecz zrównoważonego rozwoju w-sektorach energochłonnych, takich jak produkcja półprzewodników, gdzie lasery CO₂ odgrywają zasadniczą rolę.
Wielkoskalowe-komputery kwantowe pojawią się dopiero za wiele lat, ale partnerzy konsorcjum postrzegają te prace jako inwestycję w-długoterminowe możliwości. „Ważne jest, aby już dziś budować specjalistyczną wiedzę, aby komputery kwantowe mogły być wykorzystywane w przemyśle w przyszłości” – zauważył Basilewitsch w komunikacie prasowym.
