Produsen teknologi tinggi-TRUMPF telah meluncurkan upaya penelitian untuk menyelidiki apakah komputer kuantum dapat mempercepat pengembangan-laser industri generasi berikutnya, sebuah proyek yang dapat mengubah alur kerja pemodelan di sektor laser.
Inisiatif ini menyatukan tiga organisasi-yang berbasis di Jerman yang menggabungkan keahlian dalam teknik laser industri,-simulasi laser semikonduktor, dan pemodelan mekanika-kuantum: TRUMPF, Institut Fraunhofer untuk Teknologi Laser ILT, dan Pusat Sistem Kuantum Kompleks Dahlem di Freie Universität Berlin.
Konsorsium ini didukung oleh pendanaan sebesar €1,8 juta dari Kementerian Pendidikan dan Penelitian Federal Jerman melalui program-Informatika Kuantum Berorientasi Aplikasi.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Laser industri saat ini dirancang menggunakan-simulasi numerik skala besar yang memodelkan bagaimana cahaya dihasilkan dan diperkuat di dalam laser. Meskipun terdapat kemajuan dalam-komputasi berkinerja tinggi, banyak dari penghitungan ini masih memerlukan komputasi yang intensif. Inisiatif yang dipimpin TRUMPF-bertujuan untuk menentukan apakah komputer kuantum, dan algoritme baru yang dikembangkan untuk komputer tersebut, dapat mensimulasikan interaksi mekanis-kuantum ini dengan lebih efisien dibandingkan metode tradisional. Jika berhasil, pendekatan ini dapat mempersingkat siklus pengembangan dan memungkinkan pengoptimalan desain laser generasi berikutnya yang lebih tepat.
“Jika kami memahami proses fisik yang terlibat dalam menghasilkan dan memperkuat sinar laser dengan lebih tepat, kami akan dapat membuat produk kami lebih efisien dan meningkatkan kinerjanya di masa depan,” kata Daniel Basilewitsch, yang memimpin proyek di TRUMPF.
Tantangan utamanya adalah menulis ulang{0}}proses transfer energi di dalam laser CO₂ dengan cara yang dapat ditangani oleh komputer kuantum.
Konsorsium awalnya akan berkonsentrasi pada laser CO₂ dan laser semikonduktor, dua platform yang banyak digunakan dalam industri manufaktur, penginderaan, dan komunikasi optik. Fraunhofer ILT membawa-keahlian jangka panjang dalam simulasi laser semikonduktor, sementara para peneliti di Berlin akan menyumbangkan pengalaman mereka dalam memodelkan tumbukan molekul dan proses kuantum kompleks lainnya. TRUMPF akan mengembangkan algoritma kuantum pertama dan memberikan konteks industri yang memandu penelitian.
Bagian penting dari proyek ini adalah menerjemahkan model klasik yang ada ke dalam versi yang dapat dijalankan pada prosesor kuantum awal. Tim akan menguji metode simulasi kuantum awal dan membandingkannya secara langsung dengan pendekatan komputasi-performa tinggi yang sudah ada. Tantangan utamanya adalah menulis ulang-proses transfer energi di dalam laser CO₂ dengan cara yang dapat ditangani oleh komputer kuantum, menurut Christiane Koch dari Freie Universität Berlin. Jika hal ini berhasil, hal ini dapat memandu arsitektur laser di masa depan dan bahkan mendukung upaya keberlanjutan di sektor-yang padat energi seperti fabrikasi semikonduktor, di mana laser CO₂ memainkan peran penting.
Komputer kuantum-berskala besar masih membutuhkan waktu bertahun-tahun lagi, namun mitra konsorsium memandang pekerjaan ini sebagai investasi dalam kemampuan-jangka panjang. “Penting untuk membangun keahlian saat ini sehingga komputer kuantum dapat digunakan dalam industri di masa depan,” kata Basilewitsch dalam siaran persnya.
