Nieuwe wegen in de quantumfotonica: snelle complexe berekeningen met krachtige computers mogelijk gemaakt
AmsterdamOnderzoekers van de Universiteit van Paderborn hebben vooruitgang geboekt op het gebied van kwantumfotonica door gebruik te maken van krachtige computers voor het snel verwerken van complexe kwantumexperimenten. Dankzij geavanceerde computermethoden konden ze tomografische reconstructie uitvoeren op fotondetectoren, die essentieel zijn voor het meten van lichtdeeltjes. Deze verbetering zorgt voor een nauwkeurige en efficiënte analyse van hogeresolutie-fotondetectoren, wat hun praktische toepassing mogelijk maakt en het kwantumonderzoek verder ontwikkelt.
Belangrijke aspecten van deze ontwikkeling:
- Het benutten van krachtige computers voor kwantumtomografie
- Ontwikkeling van open-source algoritmes specifiek voor krachtige rekensystemen
- Toepassingsmogelijkheden in de karakterisering van kwantumcomputer hardware
Onderzoekers aan de Universiteit van Paderborn hebben belangrijke vooruitgang geboekt met algoritmen die traditionele barrières in kwantumsysteem-berekeningen overwinnen. Deze nieuwe methoden maken het mogelijk om grote hoeveelheden gegevens snel te verwerken, wat kan leiden tot doorbraken op gebieden zoals meettechnologie en datacommunicatie. Als onderdeel van het nationale high-performance computing-netwerk van Duitsland heeft het team complexe berekeningen met grote datasets in slechts enkele minuten voltooid. Deze snelheid en schaal zijn essentieel om kwantumsuprematie aan te tonen, waarbij kwantumsystemen taken kunnen uitvoeren die klassieke computers niet aankunnen.
Doorbraken in de kwantumfotonica hebben verstrekkende gevolgen die verder gaan dan hun directe toepassingen. Ze kunnen ingrijpende veranderingen teweegbrengen in sectoren die sterk afhankelijk zijn van data, zoals cryptografie, materiaalkunde en kunstmatige intelligentie. In combinatie met hoogwaardige computerkracht biedt kwantumfotonica nieuwe mogelijkheden om de kwantumaspecten van licht te bestuderen, wat leidt tot verbeterde nauwkeurigheid en efficiëntie. Deze vooruitgang slaat een brug tussen experimentele kwantummechanica en praktische computertoepassingen, en speelt een cruciale rol in de ontwikkeling van nieuwe technologieën.
Natuurkundigen en computerwetenschappers bundelen hun krachten om nieuwe wetenschappelijke doorbraken te realiseren. Ze verbeteren de huidige quantumtechnologie en bereiden zich voor op toekomstige technologische veranderingen. De Universiteit van Paderborn richt zich op fundamenteel quantumonderzoek, wat betekent dat deze technieken en hun toepassingen zich zullen blijven ontwikkelen, resulterend in nieuwe ontdekkingen en innovaties.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1088/2058-9565/ad8511en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Timon Schapeler, Robert Schade, Michael Lass, Christian Plessl, Tim J Bartley. Scalable quantum detector tomography by high-performance computing. Quantum Science and Technology, 2024; 10 (1): 015018 DOI: 10.1088/2058-9565/ad8511Deel dit artikel