Výzkumný projekt: TRUMPF chce vylepšit své lasery pomocí kvantových počítačů
High-tech společnost TRUMPF, Fraunhoferův institut pro laserovou technologii ILT a Dahlemovo centrum pro komplexní kvantové systémy na katedře fyziky Svobodné univerzity v Berlíně zkoumají základy laserové fyziky pomocí kvantových algoritmů. Dlouhodobým cílem je v budoucnu pomocí kvantových počítačů výrazně urychlit proces vývoje nových laserů.
Foto: Trumpf
„Pokud budeme lépe rozumět fyzikálním procesům, které se podílejí na generování a zesilování laserového světla, budeme moci v budoucnu zvýšit účinnost našich produktů a zlepšit jejich výkon,“ říká Daniel Basilewitsch, který je v TRUMPF zodpovědný za tento projekt.
Ústřední otázkou je, zda kvantové počítače dokážou simulovat složité kvantově mechanické procesy, které se odehrávají v laserech, lépe než konvenční vysoce výkonné počítače, které TRUMPF dosud používal.
Zaměření na CO₂ lasery a polovodičové lasery
Partneři projektu se ve svém výzkumu zaměřují na CO₂ lasery a polovodičové lasery.
„Kromě použití v datové komunikaci, senzorové technologii v chytrých telefonech a v budoucnu také v autonomním řízení jsou polovodičové lasery základem většiny průmyslových laserových aplikací, a to buď jako zdroj čerpání, nebo v přímé aplikaci. Dopad lepšího předpovídání zesilovacích vlastností pomocí kvantových algoritmů může být odpovídajícím způsobem velký. Cílem je použít kvantové počítače k výpočtu kvantově mechanických procesů v polovodičových laserech,“ říká prof. Carlo Holly, vedoucí oddělení datové vědy a měřicí techniky ve Fraunhofer ILT a vedoucí katedry technologie optických systémů na RWTH Aachen University.
Bude však ještě nějakou dobu trvat, než budou kvantové počítače široce využívány v průmyslu. Ačkoli již existují první prototypy, v současné době jsou pro složité průmyslové úkoly stále nevhodné.
„Přesto je důležité budovat odborné znalosti již dnes, aby bylo možné kvantové počítače v budoucnu využívat v průmyslu,“ říká Basilewitsch.
Foto: Trumpf
Partneři projektu přispívají svými odbornými znalostmi
Fraunhofer ILT je lídrem v oblasti simulace polovodičových laserů, zatímco Dahlem Center for Complex Quantum Systems je lídrem v oblasti modelování molekulárních srážek. TRUMPF vyvíjí první kvantové algoritmy a koordinuje projekt. Německé spolkové ministerstvo školství a výzkumu financuje projekt částkou přibližně 1,8 milionu eur v rámci svého programu financování „Aplikačně orientovaná kvantová informatika“. Nejprve vědci analyzují stávající simulační přístupy a testují počáteční kvantové algoritmy.
„Jádrem projektu je převedení fyzikálního modelování žádoucích a nežádoucích procesů přenosu energie, ke kterým dochází v CO₂ laseru, z klasických počítačů na kvantové počítače. Lepší pochopení těchto procesů pak poslouží k optimalizaci konstrukce laseru,“ vysvětluje prof. Dr. Christiane Koch z FU Berlin. „Projekt je důležitým krokem k udržitelnému rozvoji energeticky náročné výroby čipů, kde se dnes používají naše CO₂ lasery,“ říká Basilewitsch.
Foto: Trumpf
Zdroj zprávy: Trumpf
DALŠÍ ČLÁNKY NA PODOBNÉ TÉMA:
TRUMPF představuje robustní vláknové lasery pro vysoce produktivní průmyslové využití
V Brně zahájilo činnost České polovodičové centrum
Quantum Day představil aktuální trendy v oblasti kvantových technologií i vítěze mezinárodního hackathonu
Superpočítač: TRUMPF spolupracuje s Centrem vysoce výkonných počítačů ve Stuttgartu
