Paderbornský výskum: USA žasne nad najväčším európskym kvantovým počítačom!

Paderbornský výskum: USA žasne nad najväčším európskym kvantovým počítačom!

Dňa 22. mája 2025 Preeti V. Shah, generálny konzul amerického konzulátu v Düsseldorfe, navštívil univerzitu v Paderborne a získal cenné poznatky o pokroku v kvantovom výskume. V spolupráci s Univerzita v Paderborne Podujatie zorganizovali prof. Dr. Christine Silberhorn a prof. Dr. Matthias Bauer, ktorí vyzdvihli pôsobivý vývoj v oblasti fotonických kvantových výpočtov.

Delegácia mala možnosť navštíviť novú budovu „Laboratórium fotonických kvantových systémov“ (PhoQS Lab). Vedci univerzity tu vyvinuli dôležitý kvantový počítač: „Paderborn Quantum Sampler“ (PaQS), ktorý je založený na koncepte vzorkovania Gaussovho bozónu (GBS). Projekt s finančnou sumou približne 50 miliónov eur spája 13 partnerov z vedy a priemyslu a predstavuje kľúčovú iniciatívu, ktorá má Nemecko dostať do popredia medzinárodnej súťaže o fotonické kvantové výpočty.

Inovatívna sila a medzinárodná spolupráca

Na Shaha viditeľne zapôsobila inovatívna sila univerzity v Paderborne. Zdôraznila tiež význam medzinárodnej spolupráce pre vedecký pokrok. Tieto vzťahy sa rozprestierajú na viacerých univerzitách a vedeckých inštitúciách v USA, čo dáva University of Paderborn cennú perspektívu v globálnom kontexte výskumu.

Laboratórium PhoQS ponúka optimálne podmienky pre kvantový výskum. Čistá miestnosť s rozlohou 1 000 metrov štvorcových, ktorej Vedecká rada udelila najvyššie hodnotenie „vynikajúce“, zabezpečuje mimoriadne čisté prostredie. Riadenie teploty, vlhkosti a neprítomnosti častíc je implementované presne tu, čo je nevyhnutné pre sofistikovaný kvantový výskum.

Zameraný na technologický vývoj

Koncept vzorkovania gaussovských bozónov, ústredný pre prácu v laboratóriu PhoQS, opisuje špeciálny prístup k fotonickým kvantovým výpočtom. V GBS prebieha príprava multimodálneho Gaussovho stavu a následné meranie na Fockovej báze. Táto metóda má potenciál riešiť úlohy, ktoré nie je možné simulovať v polynomiálnom čase pre klasické počítače, ako sú aplikácie v kvantovej chémii, optimalizácia grafov alebo molekulárne dokovanie. nahlas Jahodové polia GBS má za cieľ využiť jedinečný výpočtový výkon modelu pre užitočné aplikácie.

Najnovší vývoj výskumníkov z Paderbornu zahŕňa aj inovatívne prístupy k používaniu „stlačeného svetla“ ako kvantového zdroja pre algoritmy vzorkovania Gaussovho bozónu. Táto technológia umožňuje rôzne algoritmy, ktoré je možné implementovať pomocou niekoľkých riadkov kódu vďaka ľahko použiteľnej aplikačnej vrstve. To je obzvlášť pozoruhodné, pretože zariadenia GBS sú naprogramované a výsledky sú spracované poloautomaticky pomocou integrovaných funkcií.

Výhľad do budúcnosti

S PaQS univerzita v Paderborn nielenže implementovala najväčší európsky kvantový počítač založený na vzorkovaní, ale urobila aj rozhodujúci krok vo vývoji kvantových technológií založených na svetle. Cieľovými skupinami nie sú len základný výskum, ale aj aplikácie v energetickom prechode a tap-proof komunikácii. Tím chce systémy ďalej rozvíjať, aby umožnili komplexnejšie výpočty a skúmali budúce zariadenia.

Na záver treba poznamenať, že výsledky tohto výskumu a vývoja fotonických kvantových počítačov majú veľký význam nielen technologický, ale aj spoločenský. Univerzita v Paderborne významne prispieva k umiestneniu Nemecka v oblasti kvantových počítačov a otvára nové perspektívy pre rôzne aplikácie.