Pāderbornas pētījumi: ASV apbrīno Eiropas lielāko kvantu datoru!

Pāderbornas pētījumi: ASV apbrīno Eiropas lielāko kvantu datoru!

2025. gada 22. maijā ASV konsulāta Diseldorfā ģenerālkonsuls Preeti V. Šahs apmeklēja Paderbornas Universitāti un guva vērtīgas atziņas par kvantu pētījumu progresu. Sadarbībā ar Paderbornas Universitāte Pasākumu organizēja prof. Dr. Christine Silberhorn un prof. Dr. Matthias Bauer ar prezentācijām, kurās tika uzsvērta iespaidīgā attīstība fotonisko kvantu skaitļošanas jomā.

Delegācijai bija iespēja apmeklēt jauno “Fotonic Quantum Systems Laboratory” (PhoQS Lab) ēku. Šeit universitātes zinātnieki ir izstrādājuši svarīgu kvantu datoru: “Paderborn Quantum Sampler” (PaQS), kura pamatā ir Gausa bozona paraugu ņemšanas (GBS) koncepcija. Projekts, kura finansējuma apmērs ir aptuveni 50 miljoni eiro, apvieno 13 partnerus no zinātnes un rūpniecības, un tas ir galvenā iniciatīva, lai Vāciju izvirzītu starptautiskā fotonisko kvantu skaitļošanas konkursa priekšgalā.

Inovatīva spēks un starptautiska sadarbība

Šahu nepārprotami iespaidoja Paderbornas universitātes novatoriskais spēks. Viņa arī uzsvēra starptautiskās sadarbības nozīmi zinātnes progresā. Šīs attiecības sniedzas vairākās ASV universitātēs un zinātniskajās institūcijās, kas Paderbornas universitātei sniedz vērtīgu perspektīvu globālajā pētniecības kontekstā.

PhoQS Lab piedāvā optimālus apstākļus kvantu pētījumiem. 1000 kvadrātmetru tīrās telpas platība, kurai Zinātnes padome piešķīrusi augstāko vērtējumu “izcili”, nodrošina ārkārtīgi tīru vidi. Šeit precīzi tiek īstenota temperatūras, mitruma un daļiņu brīvības kontrole, kas ir būtiska sarežģītai kvantu izpētei.

Uzmanības centrā tehnoloģiju attīstība

Gausa bozona paraugu ņemšanas koncepcija, kas ir galvenā PhoQS laboratorijas darbā, apraksta īpašu pieeju fotonisko kvantu aprēķināšanai. GBS multimodāla Gausa stāvokļa sagatavošana un sekojošais mērījums notiek Foka bāzē. Šī metode var atrisināt uzdevumus, kurus klasiskajiem datoriem nevar simulēt polinoma laikā, piemēram, lietojumprogrammas kvantu ķīmijā, grafu optimizāciju vai molekulāro dokstaciju. Skaļi Zemeņu lauki GBS mērķis ir izmantot modeļa unikālo skaitļošanas jaudu noderīgām lietojumprogrammām.

Paderbornas pētnieku jaunākajā izstrādē ir iekļautas arī novatoriskas pieejas, lai izmantotu "izspiestu gaismu" kā kvantu resursu Gausa bozona paraugu ņemšanas algoritmiem. Šī tehnoloģija nodrošina dažādus algoritmus, kurus var ieviest tikai ar dažām koda rindām, pateicoties viegli lietojamam lietojumprogrammas slānim. Tas ir īpaši pamanāms, jo GBS ierīces ir ieprogrammētas un rezultāti tiek apstrādāti pusautomātiski, izmantojot integrētās funkcijas.

Nākotnes perspektīva

Ar PaQS Paderbornas Universitāte ir ne tikai ieviesusi Eiropā lielāko uz paraugu ņemšanu balstīto kvantu datoru, bet arī spērusi izšķirošu soli uz gaismu balstītu kvantu tehnoloģiju attīstībā. Mērķa grupas ir ne tikai fundamentālie pētījumi, bet arī pielietojumi enerģijas pārejā un pieskārienu drošā komunikācijā. Komanda vēlas turpināt attīstīt sistēmas, lai varētu veikt sarežģītākus aprēķinus un izpētīt nākotnes ierīces.

Noslēgumā jāatzīmē, ka šī pētījuma rezultātiem un fotonisko kvantu datoru attīstībai ir liela nozīme ne tikai tehnoloģiski, bet arī sociāli. Paderbornas Universitāte sniedz nozīmīgu ieguldījumu Vācijas pozicionēšanā kvantu skaitļošanas jomā un jaunu perspektīvu pavēršanā dažādiem lietojumiem.