Oamenii de știință de la Paderborn revoluționează tehnologia calculatoarelor cuantice!

Oamenii de știință de la Paderborn revoluționează tehnologia calculatoarelor cuantice!

Potențialul tehnologiilor cuantice, care explorează fundamentele fizicii până în cel mai mic detaliu, deschide porți către posibilități de neimaginat anterior. În special, dezvoltarea calculatoarelor cuantice este un punct central al cercetării științifice și al inovațiilor tehnice care promit să depășească cu mult tehnologiile de calcul existente. În Paderborn, cercetătorii au obținut o realizare semnificativă: au pus în funcțiune cel mai mare computer cuantic bazat pe eșantionare din Europa, „Paderborn Quantum Sampler” (PaQS).

Acest proiect impresionant a fost realizat ca parte a inițiativei de finanțare PhoQuant a Ministerului Federal al Educației și Cercetării (BMBF) și reunește expertiza a 13 parteneri din știință și industrie, inclusiv companii precum Menlo Systems, Fraunhofer IOF din Jena și Swabian Instruments. Proiectul este coordonat de Q.ANT, o companie lider germană pentru tehnologii cuantice. Cu o finanțare totală de aproximativ 50 de milioane de euro, proiectul își propune să aducă Germania în prim-planul competiției internaționale pentru calculul cuantic fotonic.

Noi abordări în cercetarea cuantică

Calculatoarele cuantice sunt cunoscute pentru sensibilitatea lor la imperfecțiuni, motiv pentru care există diverse abordări de cercetare în întreaga lume. Cele mai importante computere cuantice fotonice se află în prezent în țări precum China, Singapore, Franța și Canada. În Germania, totuși, echipa condusă de profesorul Dr. Christine Silberhorn folosește expertiza specială în fotonica integrată pentru a realiza un nou model numit „Eșantionul de boson Gaussian”. Acest lucru necesită dezvoltarea multor componente noi și arată complexitatea și efortul proiectului.

Sistemul PaQS este o paradigmă a eșantionării bosonilor gaussieni, care măsoară din ce ieșiri ale unei rețele fotonice ies fotonii. Acest lucru deschide posibilități complet noi în cercetarea în calculul cuantic. Spre deosebire de modelele anterioare, PaQS a fost proiectat cu un accent clar pe integrarea sistemului și programabilitatea completă, ceea ce înseamnă că orice configurație dorită poate fi implementată cu ușurință.

Funcționalitate și posibile utilizări

Sistemul PaQS este mai mult decât un simplu dispozitiv tehnic; reprezintă un instrument flexibil pentru rezolvarea problemelor complexe. De exemplu, ar putea fi crucial în studierea plierii proteinelor sau calcularea stărilor moleculare în descoperirea medicamentelor. Programabilitatea sistemului face posibilă integrarea aplicațiilor viitoare, oferind cercetării o flexibilitate fără precedent.

Un element cheie al sistemului PaQS este crearea de stări stors, care acționează ca resurse cuantice în acest context. Aceste surse speciale de lumină fac posibilă utilizarea optimă a mecanicii cuantice. Profesorul Silberhorn și echipa ei s-au bazat pe mulți ani de experiență în dezvoltarea ghidurilor de undă optice pentru a genera stări comprimate care conduc computerul cuantic.

În general, progresul realizat de cercetătorii din Paderborn este un pas semnificativ în cercetarea cuantică. Dezvoltarea calculatoarelor cuantice fotonice care folosesc lumina pentru calcule oferă o perspectivă clară către scalabilitate și viteze mari de ceas. Continuând să examineze beneficiile și provocările diferitelor abordări ale calculului cuantic, oamenii de știință se apropie mult de menținerea Germaniei ca pionier în această disciplină științifică. Mai multe informații despre proiect sunt disponibile Aici a găsi.

(PD/Universitatea din Paderborn)