Aukštųjų -technologijų gamintojas TRUMPF pradėjo mokslinius tyrimus, siekdamas ištirti, ar kvantiniai kompiuteriai gali paspartinti naujos-kartos pramoninių lazerių kūrimą – projektą, kuris galėtų pakeisti modeliavimo darbo eigą visame lazerių sektoriuje.
Iniciatyva vienija tris Vokietijoje{0}} įsikūrusias organizacijas, kurios sujungia pramoninės lazerių inžinerijos, puslaidininkių{1}}lazerinio modeliavimo ir kvantinio-mechaninio modeliavimo patirtį: TRUMPF, Fraunhoferio lazerinių technologijų institutą ILT ir Dahlem kompleksinių kvantinių sistemų centrą Berlyno Freie Universität.
Konsorciumas remiamas 1,8 mln. EUR finansavimu iš Vokietijos federalinės švietimo ir mokslinių tyrimų ministerijos pagal taikymą{1}}orientuotos kvantinės informatikos programą.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Šiandieniniai pramoniniai lazeriai sukurti naudojant didelio{0}}masto skaitmeninius modeliavimus, modeliuojančius, kaip šviesa generuojama ir stiprinama lazerio viduje. Nepaisant didelio-našumo skaičiavimo pažangos, daugelis šių skaičiavimų vis dar reikalauja daug skaičiavimo. TRUMPF-vadoma iniciatyva siekiama nustatyti, ar kvantiniai kompiuteriai ir nauji jiems sukurti algoritmai galėtų imituoti šias kvantines{5}}mechanines sąveikas efektyviau nei tradiciniai metodai. Jei šis metodas pasiseks, sutrumpėtų kūrimo ciklai ir būtų galima tiksliau optimizuoti naujos kartos lazerinius dizainus.
„Jei tiksliau suprasime fizinius procesus, susijusius su lazerio šviesos generavimu ir stiprinimu, galėsime savo gaminius padaryti dar efektyvesnius ir padidinti jų našumą ateityje“, – sakė projektui TRUMPF vadovaujantis Danielis Basilewitschas.
Pagrindinis iššūkis yra perrašyti energijos{0}}perdavimo procesus CO₂ lazeriuose taip, kad galėtų atlikti kvantinį kompiuterį.
Iš pradžių konsorciumas daugiausia dėmesio skirs CO₂ lazeriams ir puslaidininkiniams lazeriams – dviem platformoms, kurios plačiai naudojamos pramoninėje gamyboje, jutikliuose ir optiniuose ryšiuose. Fraunhofer ILT suteikia ilgalaikę{1}}puslaidininkinių lazerių modeliavimo patirtį, o Berlyno mokslininkai prisidės prie savo patirties modeliuodami molekulinius susidūrimus ir kitus sudėtingus kvantinius procesus. TRUMPF sukurs pirmuosius kvantinius algoritmus ir pateiks pramoninį kontekstą, kuris vadovaus tyrimui.
Svarbi projekto dalis yra versti esamus klasikinius modelius į versijas, kurios gali veikti ankstyvuose kvantiniuose procesoriuose. Komanda išbandys preliminarius kvantinio modeliavimo metodus ir tiesiogiai lygins juos su tais, kurie taikomi naudojant nusistovėjusius{1}} didelio našumo skaičiavimo metodus. Pasak Christiane Koch iš Freie Universität Berlin, pagrindinis iššūkis yra perrašyti energijos-perdavimo procesus CO₂ lazeriuose taip, kad kvantinis kompiuteris galėtų dirbti. Jei tai pasiteisins, tai galėtų padėti kurti būsimas lazerių architektūras ir netgi paremti tvarumo pastangas daug energijos reikalaujančiuose sektoriuose, pvz., puslaidininkių gamyboje, kur CO₂ lazeriai atlieka esminį vaidmenį.
Didelio masto{0}}kvantiniai kompiuteriai liko metų, tačiau konsorciumo partneriai šį darbą vertina kaip investiciją į ilgalaikį{1}}pajėgumą. „Svarbu kaupti patirtį šiandien, kad kvantiniai kompiuteriai galėtų būti naudojami pramonėje ateityje“, – pranešime spaudai pažymėjo Basilewitsch.
