Paderbornin kvanttilaboratorio: Yhdysvaltain yleinen konsuliini on innostunut innovaatioista!

Paderbornin kvanttilaboratorio: Yhdysvaltain yleinen konsuliini on innostunut innovaatioista!

Paderborn, Deutschland - 22. toukokuuta 2025 pääkonsuli vieraili Paderbornin yliopistossa Yhdysvaltain konsulaatissa Düsseldorf, Preeti V. Shah. Vierailunsa aikana hän sai jännittäviä näkemyksiä kvanttitutkimuksen etenemisestä, professori Dr. Christine Silberhornin ja professori Dr. Matthias Bauerin edistymisestä. Painopiste oli yliopiston viimeisimmässä tutkimusprojektissa, fotonisessa kvanttijärjestelmän laboratoriossa, joka tunnetaan myös nimellä Phoqs Lab.

Paderborn -tutkijat ovat kehittäneet Euroopan suurimman kvanttitietokoneen "Paderborn Quantum näytteenottajan" (PAQ) kanssa Gaussin bosoninäytteen (GBS) perusteella. Projekti käynnistettiin vaikuttavalla noin 50 miljoonan euron rahoituksella. 13 tieteen ja teollisuuden kumppania työskentelevät yhdessä saadakseen Saksan kansainvälisesti huipulle fotonisen kvanttilaskennan alalla. Shah oli vaikuttunut Paderbornin yliopiston innovatiivisesta vahvuudesta ja korosti kansainvälisen tieteellisen kehityksen ja kulttuurivaihdon yhteistyön olennaista roolia.

Phoqs Lab ja sen merkitys

Phoqs -laboratorio arvioi tiedekaupungin ylin "erinomainen" ja tarjoaa optimaaliset olosuhteet kvanttien tutkimukselle. Se käsittää 1000 neliömetrin puhtaan huoneen, joka varmistaa erittäin puhtaan ympäristön. Tässä suoritetaan tarkasti lämpötila, ilman kosteus ja hiukkasten säätimet kokeiden tarkan toteuttamisen mahdollistamiseksi. Laboratorion yhteinen tiedekonferenssi (GWK) hyväksyttiin toukokuussa 2020.

PHOQS -laboratorio ei ole vain tekninen kehitys, vaan myös solmu valaistuspohjaisen kvanttitekniikan kehittämiseen. Näillä tekniikoilla on potentiaalia tarjota ratkaisuja nykyisiin haasteisiin, kuten energiansiirtymiseen, lääketutkimukseen ja hyttystenkestävään viestintään. Näihin tekniikoihin perustuvat kvanttitietokoneet voisivat pystyä ylittämään tavanomaisten supertietokoneiden suorituskyvyn, vaikka ne eivät olekaan riittävän vankkoja.

Gaussin bosoninäytteet yksityiskohtaisesti

Gaussin bosoninäytteet (GBS) on erityinen malli Paderborn -tutkijoiden käyttämästä fotonisesta kvanttilaskennasta. GBS: n tapauksessa valmistetaan multimodaalinen Gaussin valtio, joka mitataan sitten Fock-pohjalla. Yksi GBS: n erityisominaisuuksista on, että GBS -laitteen lähtöjakaumaa ei voida simuloida polynomiaikoina klassisten tietokoneiden kanssa, mikä tekee siitä tehokkaan työkalun kvanttikaskelmassa.

GBS: n sovellukset ovat monimuotoisia ja vaihtelevat kvanttikemiasta graphoptimointiin molekyylin keinukseen ja graafiseen samankaltaisuuteen. GBS: n avulla ongelmat voidaan siirtää tehokkaasti kvanttitietokonemaailmaan, mikä johtaa uusien algoritmien kehittämiseen. Esimerkki tästä on integroitujen toimintojen kautta tapahtuvan GBS -laitteen ohjelmointi, jotta monimutkaiset laskelmat voidaan asettaa muutamalla koodirivillä.