Paderborn-onderzoek: VS verwonderen zich over Europa's grootste kwantumcomputer!

Paderborn-onderzoek: VS verwonderen zich over Europa's grootste kwantumcomputer!

Op 22 mei 2025 bezocht Preeti V. Shah, consul-generaal van het Amerikaanse consulaat in Düsseldorf, de Universiteit van Paderborn en ontving waardevolle inzichten in de voortgang van het kwantumonderzoek. In samenwerking met Universiteit van Paderborn Er waren presentaties van prof. dr. Christine Silberhorn en prof. dr. Matthias Bauer organiseerde het evenement, waarin de indrukwekkende ontwikkelingen op het gebied van fotonische kwantumcomputers werden belicht.

De delegatie kreeg de gelegenheid om het nieuwe gebouw van het “Photonic Quantum Systems Laboratory” (PhoQS Lab) te bezoeken. Hier hebben de wetenschappers van de universiteit een belangrijke kwantumcomputer ontwikkeld: de “Paderborn Quantum Sampler” (PaQS), die gebaseerd is op het concept van Gaussiaanse bosonbemonstering (GBS). Met een financieringsbedrag van ongeveer 50 miljoen euro brengt het project 13 partners uit de wetenschap en de industrie samen en vertegenwoordigt het een belangrijk initiatief om Duitsland op de voorgrond te brengen in de internationale concurrentie voor fotonische kwantumcomputing.

Innovatiekracht en internationale samenwerking

Shah was zichtbaar onder de indruk van de innovatieve kracht van de Universiteit van Paderborn. Ze benadrukte ook het belang van internationale samenwerkingen voor wetenschappelijke vooruitgang. Deze relaties strekken zich uit over verschillende universiteiten en wetenschappelijke instellingen in de VS, wat de Universiteit van Paderborn een waardevol perspectief geeft in de mondiale context van onderzoek.

Het PhoQS Lab biedt optimale omstandigheden voor quantumonderzoek. De cleanroomoppervlakte van 1.000 vierkante meter, die door de Science Council de hoogste beoordeling ‘uitstekend’ heeft gekregen, zorgt voor een extreem schone omgeving. Precies hier wordt de controle van temperatuur, vochtigheid en deeltjesvrijheid geïmplementeerd, wat essentieel is voor geavanceerd kwantumonderzoek.

Technologische ontwikkelingen in de kijker

Het concept van Gaussiaanse bosonbemonstering, dat centraal staat in het werk in het PhoQS Lab, beschrijft een speciale benadering van fotonische kwantumberekeningen. Bij GBS vindt de voorbereiding van een multimodale Gaussische toestand en de daaropvolgende meting plaats in de Fock-basis. Deze methode heeft het potentieel om taken op te lossen die niet in polynomiale tijd kunnen worden gesimuleerd voor klassieke computers, zoals toepassingen in de kwantumchemie, grafiekoptimalisatie of moleculaire docking. Luidruchtig Aardbeienvelden GBS heeft tot doel de unieke rekenkracht van het model te benutten voor nuttige toepassingen.

De nieuwste ontwikkeling van de Paderborn-onderzoekers omvat ook innovatieve benaderingen voor het gebruik van ‘geperst licht’ als een kwantumbron voor Gaussiaanse bosonbemonsteringsalgoritmen. Deze technologie maakt een verscheidenheid aan algoritmen mogelijk die met slechts een paar regels code kunnen worden geïmplementeerd dankzij een eenvoudig te gebruiken applicatielaag. Dit is vooral opmerkelijk omdat de GBS-apparaten zijn geprogrammeerd en de resultaten semi-automatisch worden verwerkt met behulp van geïntegreerde functies.

Vooruitzichten voor de toekomst

Met de PaQS heeft de Universiteit van Paderborn niet alleen Europa's grootste op steekproeven gebaseerde kwantumcomputer geïmplementeerd, maar ook een beslissende stap gezet in de ontwikkeling van op licht gebaseerde kwantumtechnologieën. De doelgroepen zijn niet alleen fundamenteel onderzoek, maar ook toepassingen in de energietransitie en tapvaste communicatie. Het team wil de systemen verder ontwikkelen om complexere berekeningen mogelijk te maken en toekomstige apparaten te onderzoeken.

Concluderend moet worden opgemerkt dat de resultaten van dit onderzoek en de ontwikkeling van fotonische kwantumcomputers niet alleen technologisch maar ook sociaal van groot belang zijn. De Universiteit van Paderborn levert een belangrijke bijdrage aan het positioneren van Duitsland op het gebied van quantum computing en het openen van nieuwe perspectieven voor een verscheidenheid aan toepassingen.