יצרנית ההיי-טכנולוגית TRUMPF השיקה מאמץ מחקר כדי לחקור אם מחשבים קוונטיים יכולים להאיץ את הפיתוח של-הדור הבא של לייזרים תעשייתיים, פרויקט שעשוי לעצב מחדש את זרימות העבודה של מודלים ברחבי מגזר הלייזר.
היוזמה מפגישה שלושה ארגונים מבוססי-גרמניה המשלבים מומחיות בהנדסת לייזר תעשייתית, סימולציית-מוליכים למחצה ומידול מכני קוונטי-: TRUMPF, מכון Fraunhofer for Laser Technology ILT ומרכז Dahlem למערכות קוונטיות מורכבות ב- Freie Universität Berlin.
הקונסורציום נתמך על ידי 1.8 מיליון אירו במימון ממשרד החינוך והמחקר הפדרלי של גרמניה באמצעות תוכנית היישום שלו-Oriented Quantum Informatics.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
הלייזרים התעשייתיים של היום מתוכננים באמצעות סימולציות מספריות בקנה מידה גדול- המדגימות כיצד האור נוצר ומוגבר בתוך הלייזר. למרות ההתקדמות במחשוב-בעלי ביצועים גבוהים, רבים מהחישובים הללו נותרים אינטנסיביים מבחינה חישובית. היוזמה בהובלת TRUMPF- שואפת לקבוע אם מחשבים קוונטיים, והאלגוריתמים החדשים שפותחו עבורם, יכולים לדמות את האינטראקציות המכאניות הקוונטיות- בצורה יעילה יותר מאשר שיטות מסורתיות. אם תצליח, גישה זו עשויה לקצר את מחזורי הפיתוח ולאפשר אופטימיזציה מדויקת יותר של עיצובי הלייזר של הדור הבא.-
"אם נבין את התהליכים הפיזיים הכרוכים בהפקה והגברה של אור לייזר בצורה מדויקת יותר, נוכל להפוך את המוצרים שלנו ליעילים עוד יותר ולהגביר את הביצועים שלהם בעתיד", אמר דניאל בסילביץ', שמוביל את הפרויקט ב-TRUMPF.
אתגר מרכזי הוא לכתוב מחדש את תהליכי העברת האנרגיה- בתוך לייזרים CO₂ באופן שמחשב קוונטי יכול להתמודד.
הקונסורציום יתרכז בתחילה בלייזרי CO₂ ולייזרים מוליכים למחצה, שתי פלטפורמות הנמצאות בשימוש נרחב בייצור תעשייתי, חישה ותקשורת אופטית. Fraunhofer ILT מביאה-מומחיות ארוכת שנים בהדמיית לייזרים מוליכים למחצה, בעוד שהחוקרים בברלין יתרמו מניסיונם במודלים של התנגשויות מולקולריות ותהליכים קוונטיים מורכבים אחרים. TRUMPF תפתח את האלגוריתמים הקוונטיים הראשונים ותספק הקשר תעשייתי שינחה את המחקר.
חלק חשוב בפרויקט הוא לתרגם דגמים קלאסיים קיימים לגרסאות שיכולות לרוץ על מעבדים קוונטיים מוקדמים. הצוות יבדוק שיטות סימולציה קוונטיות ראשוניות וישווה אותן ישירות לאלו שמקורן בגישות מחשוב-בעלות ביצועים גבוהים. אתגר מרכזי הוא לכתוב מחדש את תהליכי העברת האנרגיה- בתוך לייזרים CO₂ באופן שמחשב קוונטי יכול להתמודד, לדברי כריסטיאן קוך מ-Freie Universität Berlin. אם זה יעבוד, זה יכול להנחות ארכיטקטורות לייזר עתידיות ואף לתמוך במאמצי קיימות במגזרים עתירי אנרגיה- כגון ייצור מוליכים למחצה, שבהם לייזרים CO₂ ממלאים תפקיד חיוני.
מחשבים קוונטיים בקנה מידה-גדולים נותרו במרחק של שנים, אבל שותפי הקונסורציום רואים בעבודה זו השקעה ביכולות-ארוכות טווח. "חשוב לבנות את המומחיות היום כדי שניתן יהיה להשתמש במחשבים קוונטיים בתעשייה בעתיד", ציין Basilewitsch בהודעה לעיתונות.
