Учените от Падерборн революционизират квантовата компютърна технология!

Учените от Падерборн революционизират квантовата компютърна технология!

Потенциалът на квантовите технологии, които изследват основите на физиката до най-малкия детайл, отваря врати към невъобразими досега възможности. По-специално, разработването на квантови компютри е централен фокус на научните изследвания и техническите иновации, които обещават да надминат далеч съществуващите компютърни технологии. В Падерборн изследователите постигнаха значително постижение: те успешно пуснаха в експлоатация най-големия в Европа базиран на вземане на проби квантов компютър, „Paderborn Quantum Sampler“ (PaQS).

Този впечатляващ проект беше реализиран като част от инициативата за финансиране PhoQuant на Федералното министерство на образованието и научните изследвания (BMBF) и обединява опита на 13 партньори от науката и индустрията, включително компании като Menlo Systems, Fraunhofer IOF в Йена и Swabian Instruments. Проектът се координира от Q.ANT, водеща немска компания за квантови технологии. С общо около 50 милиона евро финансиране, проектът има за цел да изведе Германия в челните редици на международното състезание за фотонно квантово изчисление.

Нови подходи в квантовите изследвания

Квантовите компютри са известни със своята чувствителност към несъвършенствата, поради което има различни изследователски подходи по света. Водещите фотонни квантови компютри в момента се намират в страни като Китай, Сингапур, Франция и Канада. В Германия обаче екипът, ръководен от професор д-р Кристин Силберхорн, използва специалния опит в интегрираната фотоника, за да реализира нов модел, наречен „Gaussian Boson Sampler“. Това изисква разработването на много нови компоненти и показва сложността и усилията на проекта.

Системата PaQS е парадигма на вземане на проби от гаусови бозони, която измерва от кои изходи на фотонна мрежа излизат фотоните. Това отваря напълно нови възможности в изследванията на квантовите изчисления. За разлика от предишните модели, PaQS е проектиран с ясен фокус върху системната интеграция и пълна програмируемост, което означава, че всяка желана конфигурация може лесно да бъде внедрена.

Функционалност и възможни приложения

Системата PaQS е повече от просто техническо устройство; представлява гъвкав инструмент за решаване на сложни проблеми. Например, това може да бъде от решаващо значение при изучаването на сгъването на протеини или изчисляването на молекулярните състояния при откриването на лекарства. Програмируемостта на системата прави възможно интегрирането на бъдещи приложения, давайки на изследванията безпрецедентна гъвкавост.

Ключов елемент от системата PaQS е създаването на притиснати състояния, които действат като квантови ресурси в този контекст. Тези специални източници на светлина правят възможно оптималното използване на квантовата механика. Професор Силберхорн и нейният екип черпят от дългогодишния си опит в разработването на оптични вълноводи, за да генерират притиснати състояния, които управляват квантовия компютър.

Като цяло напредъкът, постигнат от изследователите в Падерборн, е значителна стъпка в квантовите изследвания. Развитието на фотонни квантови компютри, които използват светлина за изчисления, предлага ясна перспектива към мащабируемост и високи тактови скорости. Като продължават да изследват ползите и предизвикателствата на различните подходи към квантовите изчисления, учените се приближават много по-близо до поддържането на Германия като пионер в тази научна дисциплина. Допълнителна информация за проекта е налична тук за намиране.

(pd/Университет на Падерборн)