Виробник високих-технологій TRUMPF розпочав дослідження, щоб з’ясувати, чи можуть квантові комп’ютери прискорити розробку промислових лазерів наступного-покоління, проект, який може змінити робочі процеси моделювання в лазерному секторі.
Ініціатива об’єднує три німецькі-організації, які поєднують досвід промислової лазерної інженерії, напівпровідникового-лазерного моделювання та квантово-механічного моделювання: TRUMPF, Інститут лазерних технологій Фраунгофера ILT і Далемський центр складних квантових систем у Вільному університеті Берліна.
Консорціум отримує фінансування в розмірі 1,8 мільйона євро від Федерального міністерства освіти та досліджень Німеччини через програму прикладної-орієнтованої квантової інформатики.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Сучасні промислові лазери розроблено з використанням велико{0}}масштабного чисельного моделювання, яке моделює, як світло генерується та посилюється всередині лазера. Незважаючи на прогрес у високо-продуктивних обчисленнях, багато з цих обчислень залишаються інтенсивними. Ініціатива під керівництвом TRUMPF- має на меті визначити, чи можуть квантові комп’ютери та нові алгоритми, розроблені для них, моделювати ці квантово-механічні взаємодії ефективніше, ніж традиційні методи. У разі успіху цей підхід може скоротити цикли розробки та забезпечити точнішу оптимізацію конструкцій лазерів наступного-покоління.
«Якщо ми більш точно зрозуміємо фізичні процеси, пов’язані з генеруванням і посиленням лазерного світла, ми зможемо зробити наші продукти ще більш ефективними та підвищити їх продуктивність у майбутньому», — сказав Даніель Базілевіч, керівник проекту в TRUMPF.
Ключова проблема полягає в тому, щоб переписати процеси -передачі енергії в CO₂-лазерах таким чином, щоб їх міг впоратися квантовий комп’ютер.
Спочатку консорціум зосередиться на CO₂-лазерах і напівпровідникових лазерах, двох платформах, які широко використовуються в промисловому виробництві, датчиках і оптичних комунікаціях. Fraunhofer ILT має багаторічний-досвід у моделюванні напівпровідникових лазерів, тоді як дослідники в Берліні поділяться своїм досвідом у моделюванні молекулярних зіткнень та інших складних квантових процесів. TRUMPF розробить перші квантові алгоритми та надасть промисловий контекст, який буде керувати дослідженнями.
Важливою частиною проекту є переклад існуючих класичних моделей у версії, які можуть працювати на ранніх квантових процесорах. Команда випробовує попередні методи квантового моделювання та порівнює їх безпосередньо з методами визнаних високо-продуктивних обчислень. За словами Крістіане Кох з Вільного університету Берліна, ключовим завданням є перепис{3}}процесів передачі енергії в CO₂-лазерах таким чином, щоб їх міг впоратися квантовий комп’ютер. Якщо це спрацює, це може стати основою для майбутніх лазерних архітектур і навіть підтримати зусилля щодо сталого розвитку в енерго-секторах, таких як виробництво напівпровідників, де CO₂-лазери відіграють важливу роль.
До великих-квантових комп’ютерів залишаються роки, але партнери консорціуму розглядають цю роботу як інвестицію в-довгострокові можливості. «Важливо нарощувати досвід сьогодні, щоб квантові комп’ютери могли використовуватися в промисловості в майбутньому», — зазначив Базілевіч у прес-релізі.
