Nya kvanthorisonter: snabba och komplexa beräkningar med hjälp av högpresterande datorer inom fotonik
StockholmForskare vid Paderborns universitet har gjort framsteg inom kvantfotonik genom att använda högpresterande datorer för att snabbt bearbeta komplexa kvantexperiment. Genom att tillämpa avancerade datortekniker kunde de utföra tomografisk rekonstruktion på fotondetektorer, som är avgörande för att mäta ljuspartiklar. Denna förbättring möjliggör en noggrann och effektiv analys av högupplösta fotondetektorer, vilket gör dem praktiskt användbara och driver kvantforskningen framåt.
Här är viktiga punkter i denna utveckling:
Användning av högpresterande datorkapacitet för kvantumtomografi, utveckling av öppen källkodsalgoritmer för HPC och möjliga tillämpningar inom kvantdatorhårdvarukarakterisering.
Forskare vid Paderborns universitet har gjort stora framsteg genom att utveckla algoritmer som övervinner traditionella hinder inom beräkningar av kvantsystem. Dessa nya metoder möjliggör snabb bearbetning av stora datamängder, vilket kan leda till framsteg inom områden som mätteknik och datakommunikation. Som en del av Tysklands nationella nätverk för högpresterande datorer har teamet lyckats slutföra komplexa beräkningar med stora datamängder på bara några minuter. Denna snabba hastighet och omfattning är avgörande för att visa kvantsuveränitet, där kvantsystem kan utföra uppgifter som klassiska datorer inte kan.
Dessa framsteg inom kvantfotonik har effekter som sträcker sig bortom deras omedelbara användningsområden. De har potentialen att revolutionera industrier som är starkt beroende av data, som kryptografi, materialvetenskap och artificiell intelligens. Genom att kombinera kvantfotonik med högprestandadatorer kan nya metoder utvecklas för att studera ljusets kvantaspekter, vilket förbättrar noggrannhet och effektivitet. Denna utveckling bidrar till att binda samman experimentell kvantmekanik med praktiska datortillämpningar och spelar en central roll i skapandet av nya teknologier.
Fysiker och datavetare samarbetar för att göra nya vetenskapliga upptäckter. De förbättrar befintlig kvantteknologi och förbereder sig för framtida teknologiska förändringar. Paderborns universitet satsar på grundläggande forskning inom kvantområdet, vilket kommer att leda till att dessa tekniker utvecklas vidare med nya upptäckter och innovationer som följd.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1088/2058-9565/ad8511och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
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/ad8511Dela den här artikeln