Paderbornin tutkijat mullistavat kvanttitietotekniikkaa!

Paderbornin tutkijat mullistavat kvanttitietotekniikkaa!

Fysiikan perusteet pienimpiin yksityiskohtiin asti tutkivien kvanttitekniikoiden potentiaali avaa ovet aiemmin käsittämättömiin mahdollisuuksiin. Erityisesti kvanttitietokoneiden kehittäminen on tieteellisen tutkimuksen ja teknisten innovaatioiden keskeinen painopiste, jotka lupaavat ylittää huomattavasti olemassa olevat tietokonetekniikat. Tutkijat ovat saavuttaneet merkittäviä saavutuksia Paderbornissa: he ovat onnistuneesti asettaneet "Paderborn Quantum näytteenottajan" (PAQS) toimintaan.

Tämä vaikuttava projekti toteutettiin osana liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriön (BMBF) rahoitusaloitetta, ja se yhdistää tieteen ja teollisuuden 13 kumppanin asiantuntijatiedot, mukaan lukien Menlo Systems, Fraunhofer IOF Jena ja Swabian instrumentit. Projektia koordinoi Quantum Technologiesin johtava saksalainen yritys Q.ant. Rahoituksen myöntämisellä on yhteensä noin 50 miljoonaa euroa, ja projektin tavoitteena on tuoda Saksa kansainväliseen kilpailuun fotoniseen kvanttilaskennoin.

Uudet lähestymistavat kvanttitutkimuksessa

kvanttitietokoneet tunnetaan herkkyydestään puutteisiin, minkä vuoksi maailmanlaajuisesti on olemassa erilaisia tutkimuslähestymistapoja. Johtavat fotoniset kvanttitietokoneet sijaitsevat tällä hetkellä esimerkiksi Kiinassa, Singaporessa, Ranskassa ja Kanadassa. Saksassa professori tohtori Christine Silberhorn -ryhmä kuitenkin integroidun fotoniikan erityisosaaminen uuden mallin toteuttamiseksi nimeltään "Gaußscher Boson näytteenottaja". Tämä vaatii monien uusien komponenttien kehittämistä ja osoittaa projektin monimutkaisuuden ja ponnistelun.

PAQS -järjestelmä on Gausschen -bosoninäytteen paradigma, jossa se mitataan, josta fotonisen verkon lähtöt fotonit ilmestyvät. Tämä avaa täysin uusia mahdollisuuksia kvanttilaskentatutkimuksessa. Päinvastoin kuin aiemmat mallit, PAQS kehitettiin selkeästi keskittyen järjestelmän integrointiin ja täydelliseen ohjelmointiin, mikä tarkoittaa, että mahdolliset halutut kokoonpanot voidaan toteuttaa ilman ongelmia.

toiminnallisuus ja mahdolliset käytöt

PAQS -järjestelmä on enemmän kuin vain tekninen laite; Se edustaa joustavaa työkalua monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseksi. Esimerkiksi, kun tutkitaan proteiinien laskemista tai laskemista lääkitystutkimuksen molekyyliolosuhteissa, sillä voi olla tärkeä merkitys. Järjestelmän ohjelmoitavuus mahdollistaa tulevien sovellusten integroinnin, mikä antaa tutkimukselle ennennäkemättömän joustavuuden.

PAQS -järjestelmän avaintekijä on puristettujen olosuhteiden tuotanto, jotka toimivat kvantiresurssina tässä yhteydessä. Nämä erityiset valonlähteet mahdollistavat kvanttimekaniikan optimaalisesti hyödyntämisen. Professori Silberhorn ja hänen tiiminsä ovat käyttäneet monen vuoden kokemustaan optisten aaltojen johtajien kehittämisessä tuottamaan puristettuja olosuhteita, jotka toimivat kvanttitietokoneen pyrkimyksinä.

Kaiken kaikkiaan Paderbornin tutkijoiden edistyminen on tärkeä vaihe kvanttitutkimuksessa. Laskelmiin käytettävien fotonisten kvanttitietokoneiden kehittäminen tarjoaa selkeän näkökulman skaalautuvuuteen ja korkeisiin kellotasoihin. Tutkimalla tarkemmin kvanttilaskennan erilaisten lähestymistapojen etuja ja haasteita tutkijat pääsevät lähemmäksi Saksaa edelläkävijänä tässä tieteellisessä tieteenalassa. Lisätietoja projektista löytyy täällä

(PD/University Paderborn)