Augsto-tehnoloģiju ražotājs TRUMPF ir uzsācis pētījumu, lai noskaidrotu, vai kvantu datori var paātrināt nākamās-paaudzes rūpniecisko lāzeru izstrādi — projektu, kas varētu pārveidot modelēšanas darbplūsmas visā lāzeru nozarē.
Iniciatīva apvieno trīs Vācijā{0}}bāzētas organizācijas, kas apvieno zināšanas rūpniecisko lāzeru inženierijā, pusvadītāju-lāzeru modelēšanā un kvantu{2}}mehāniskā modelēšanā: TRUMPF, Fraunhofera lāzertehnoloģiju institūts ILT un Dālas komplekso kvantu sistēmu centrs Berlīnes Freie Universität.
Konsorciju atbalsta 1,8 miljonu eiro finansējums no Vācijas federālās izglītības un pētniecības ministrijas, izmantojot tās pieteikumu{1}}orientētās kvantu informātikas programmu.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Mūsdienu rūpnieciskie lāzeri ir izstrādāti, izmantojot liela mēroga{0}}skaitliskās simulācijas, kas modelē gaismas ģenerēšanu un pastiprināšanu lāzera iekšpusē. Neraugoties uz progresu augstas veiktspējas{2}}datošanas jomā, daudzi no šiem aprēķiniem joprojām ir skaitļošanas ietilpīgi. TRUMPF-vadītās iniciatīvas mērķis ir noteikt, vai kvantu datori un tiem izstrādātie jaunie algoritmi varētu simulēt šīs kvantu{5}mehāniskās mijiedarbības efektīvāk nekā tradicionālās metodes. Ja šī pieeja būs veiksmīga, tā varētu saīsināt izstrādes ciklus un ļaut precīzāk optimizēt nākamās paaudzes{7}}lāzeru dizainus.
"Ja mēs precīzāk izpratīsim fiziskos procesus, kas saistīti ar lāzera gaismas ģenerēšanu un pastiprināšanu, mēs varēsim padarīt mūsu produktus vēl efektīvākus un palielināt to veiktspēju nākotnē," sacīja Daniels Basilewitsch, kurš vada projektu TRUMPF.
Galvenais izaicinājums ir pārrakstīt enerģijas{0}}pārneses procesus CO₂ lāzeros tā, lai to varētu apstrādāt kvantu dators.
Konsorcijs sākotnēji koncentrēsies uz CO₂ lāzeriem un pusvadītāju lāzeriem, divām platformām, kuras plaši izmanto rūpnieciskajā ražošanā, sensoros un optiskajos sakaros. Fraunhofer ILT piedāvā ilgstošas- zināšanas pusvadītāju lāzeru modelēšanā, savukārt Berlīnes pētnieki sniegs savu pieredzi molekulāro sadursmju un citu sarežģītu kvantu procesu modelēšanā. TRUMPF izstrādās pirmos kvantu algoritmus un nodrošinās rūpniecisko kontekstu, kas vadīs pētījumu.
Svarīga projekta daļa ir esošo klasisko modeļu tulkošana versijās, kuras var darboties agrīnajos kvantu procesoros. Komanda pārbaudīs sākotnējās kvantu simulācijas metodes un tieši salīdzinās tās ar tām, kas izmantotas jau iedibinātās augstas veiktspējas skaitļošanas pieejās. Saskaņā ar Kristiānu Kohu no Berlīnes Freie Universität, galvenais izaicinājums ir pārrakstīt enerģijas -pārneses procesus CO₂ lāzeros tā, lai to varētu apstrādāt kvantu dators. Ja tas darbosies, tas varētu vadīt turpmāko lāzeru arhitektūru un pat atbalstīt ilgtspējības centienus energoietilpīgās nozarēs, piemēram, pusvadītāju ražošanā, kur CO₂ lāzeriem ir būtiska nozīme.
Liela mēroga{0}}kvantu datori vēl ir gadu attālumā, taču konsorcija partneri uzskata, ka šis darbs ir ieguldījums ilgtermiņa -spējas nodrošināšanā. "Ir svarīgi veidot zināšanas jau šodien, lai kvantu datorus varētu izmantot rūpniecībā nākotnē," paziņojumā presei atzīmēja Basilewitsch.
