Долна Саксония в квантова лудост: TU Braunschweig революционизира технологията!

Долна Саксония в квантова лудост: TU Braunschweig революционизира технологията!

1 април 2025 г. ще бъде обявен от ЮНЕСКО за Международна година на квантовата физика и технологии. Това важно събитие се организира активно от Техническия университет в Брауншвайг (TU Braunschweig) и няколко други институции в Германия. TU Braunschweig е член-основател на квантовия алианс на Долна Саксония Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) и играе решаваща роля в бързо развиващата се индустрия на квантовите технологии в страната.

Като част от честванията на Световния квантов ден на 14 април имаше впечатляваща презентация от TU Braunschweig, която представи квантовия компютър в Долна Саксония. Централен елемент от тази иновация е чипът за квантовия компютър с йонни капани, разработен от TU. Този чип е новаторски, защото квантовите компютри изискват изключително ниски температури, за да работят ефективно. Изследователи от TU Braunschweig в момента са в процес на създаване на квантови компютри по-компактни и по-стабилни на температура.

Технологични иновации

Екипът на професор Вадим Исаков наскоро постигна невероятни неща чрез миниатюризиране на електрониката на суперкомпютрите върху компактни печатни платки. Особено забележителен е новоразработеният чип, който намалява управляващата електроника за транспортиране на уловени йони с коефициент 250. Този чип също работи при екстремни криогенни температури от около четири градуса по Келвин и има потенциала значително да увеличи ефективността на бъдещите квантови изчислителни системи.

Друг значителен напредък е разработването на първия в света функционален микровълнов контролер с уловени йони, който беше представен на Международната конференция за схеми в твърдо състояние (ISSCC). Тези технологии формират основата за обещаващо бъдеще в квантовите изчисления и техните приложения в различни области.

Сътрудничество и бъдещи разработки

Паралелно с разработките в Брауншвайг, изчислителният център на Лайбниц (LRZ) заедно с Munich Quantum Valley (MQV) закупиха квантов компютър, базиран на уловени йони. Тази система, която включва 20 кубита, идва от стартиращата компания Alpine Quantum Technologies (AQT) от Инсбрук и се подкрепя от баварските държавни министерства с финансиране от около 9,8 милиона евро.

Квантовият компютър ще обслужва предимно изследователските дейности на седемте организации-членки на MQV, по-специално за внедряване на системен софтуер и среди за програмиране. Важна цел е интегрирането на системата във високопроизводителните компютри на LRZ. Целта е да се ускорят научните симулации и да се разработят ефективни работни процеси за суперкомпютри.

Системата AQT използва електрически заредени атоми (йони), които се държат затворени в капани и се контролират от лазерни лъчи. Впечатляващо е, че тази система може да работи при стайна температура и изисква само около два киловата електрическа мощност. В допълнение, достъпът до този квантов компютър е организиран чрез облачна връзка за партньорските организации на MQV и LRZ, което осигурява широка достъпност.

Изследователските програми Q-DESSI на MQV и други проекти в LRZ продължават да подкрепят развитието на квантови изчислителни ресурси. Съответните партньори подчертават решаващото значение на тези технологии за научните изследвания и разширяването на възможностите в квантовите изчисления, което също може да окаже значително влияние върху бъдещите приложения в индустрията.

Като цяло може да се види, че развитието в областта на квантовата физика и технологиите разкриват обещаващи перспективи както в Долна Саксония, така и в Бавария. Комбинацията от изследвания и практически приложения ще изиграе решаваща роля в оформянето на бъдещето на квантовата технология.

Можете да намерите повече информация на ТУ Брауншвайг, Мюнхенската квантова долина.