Badania w Paderborn: USA podziwiają największy w Europie komputer kwantowy!

Badania w Paderborn: USA podziwiają największy w Europie komputer kwantowy!

W dniu 22 maja 2025 r. Preeti V. Shah, Konsul Generalny Konsulatu USA w Düsseldorfie, odwiedziła Uniwersytet w Paderborn i uzyskała cenne spostrzeżenia na temat postępu badań kwantowych. We współpracy z Uniwersytet w Paderborn Wydarzenie zorganizowali prezentacje prof. dr Christine Silberhorn i prof. dr Matthiasa Bauera, które podkreśliły imponujący rozwój w dziedzinie fotonicznych obliczeń kwantowych.

Delegacja miała okazję zwiedzić nowy budynek „Laboratorium Fotonicznych Układów Kwantowych” (PhoQS Lab). Tutaj naukowcy z uniwersytetu opracowali ważny komputer kwantowy: „Paderborn Quantum Sampler” (PaQS), który opiera się na koncepcji próbkowania bozonu Gaussa (GBS). Projekt, dysponujący kwotą finansowania wynoszącą około 50 milionów euro, skupia 13 partnerów ze świata nauki i przemysłu i stanowi kluczową inicjatywę mającą na celu wysunięcie Niemiec na czoło międzynarodowego konkursu w zakresie fotonicznych obliczeń kwantowych.

Innowacyjna siła i współpraca międzynarodowa

Shah był pod wyraźnym wrażeniem innowacyjności Uniwersytetu w Paderborn. Podkreśliła także znaczenie współpracy międzynarodowej dla postępu naukowego. Relacje te rozciągają się na kilka uniwersytetów i instytucji naukowych w USA, co daje Uniwersytetowi w Paderborn cenną perspektywę w globalnym kontekście badań.

Laboratorium PhoQS oferuje optymalne warunki do badań kwantowych. Powierzchnia pomieszczeń czystych o powierzchni 1000 metrów kwadratowych, która została oceniona przez Radę Naukową jako „wybitna”, zapewnia wyjątkowo czyste środowisko. Kontrola temperatury, wilgotności i braku cząstek odbywa się właśnie tutaj, co jest niezbędne w wyrafinowanych badaniach kwantowych.

Rozwój technologiczny w centrum uwagi

Koncepcja próbkowania bozonu Gaussa, kluczowa dla prac w laboratorium PhoQS, opisuje specjalne podejście do obliczeń kwantów fotonicznych. W GBS przygotowanie multimodalnego stanu Gaussa i późniejszy pomiar odbywa się w bazie Focka. Metoda ta ma potencjał do rozwiązywania zadań, których nie można symulować w czasie wielomianowym w przypadku klasycznych komputerów, takich jak zastosowania w chemii kwantowej, optymalizacja grafów czy dokowanie molekularne. Głośny Pola Truskawkowe GBS ma na celu wykorzystanie unikalnej mocy obliczeniowej modelu do przydatnych zastosowań.

Najnowsze osiągnięcie badaczy z Paderborn obejmuje również innowacyjne podejście do wykorzystania „ściśniętego światła” jako zasobu kwantowego na potrzeby algorytmów próbkowania bozonu Gaussa. Technologia ta umożliwia realizację różnorodnych algorytmów, które można zaimplementować za pomocą zaledwie kilku linijek kodu, dzięki łatwej w użyciu warstwie aplikacji. Jest to szczególnie godne uwagi, ponieważ urządzenia GBS są programowane, a wyniki przetwarzane są półautomatycznie przy użyciu zintegrowanych funkcji.

Perspektywy na przyszłość

Dzięki PaQS Uniwersytet w Paderborn nie tylko wdrożył największy w Europie komputer kwantowy wykorzystujący próbkowanie, ale także podjął decydujący krok w rozwoju technologii kwantowych wykorzystujących światło. Grupą docelową są nie tylko badania podstawowe, ale także zastosowania w transformacji energetycznej i komunikacja odporna na podsłuchy. Zespół chce dalej rozwijać systemy, aby umożliwić bardziej złożone obliczenia i badać przyszłe urządzenia.

Podsumowując, należy stwierdzić, że wyniki tych badań i rozwój fotonicznych komputerów kwantowych mają ogromne znaczenie nie tylko technologiczne, ale także społeczne. Uniwersytet w Paderborn wnosi znaczący wkład w pozycjonowanie Niemiec w dziedzinie obliczeń kwantowych i otwiera nowe perspektywy dla różnych zastosowań.