Hochleistungsrechnen revolutioniert die Analyse von Quantenexperimenten

Wissenschaftler der Universität Paderborn haben einen Meilenstein in der Quantenforschung erzielt: Durch den Einsatz von High Performance Computing (HPC) gelang erstmals eine großskalige Analyse eines Quantenphotonikexperiments. Konkret handelt es sich um die Quantentomographie eines photonischen Quantendetektors, einem Gerät zur Messung einzelner Lichtteilchen (Photonen). Dieses Verfahren, detailliert in dem Fachmagazin „Quantum Science and Technology“ beschrieben, ermöglicht die umfassende Charakterisierung komplexer Quantensysteme mit hoher Präzision. Bisher unzugängliche Größenordnungen an Photonen konnten innerhalb kurzer Zeit analysiert werden – eine Leistung, die herkömmliche Methoden nicht ermöglichen.

Die Innovation liegt im Einsatz von HPC als Werkzeug zur Erforschung der Quantenwelt. Die Forscher entwickelten ein Verfahren, das es ihnen ermöglichte, innerhalb weniger Minuten die Beschreibung eines gesamten Photonendetektors zu berechnen – schneller als je zuvor. Auch für noch größere Datenmengen erwies sich das System als effizient und schnell.

Bislang waren solche komplexen Berechnungen mit herkömmlichen Methoden unpraktikabel. Die bahnbrechende Arbeit der Paderborner Forscher eröffnet nun völlig neue Möglichkeiten in der Quantenforschung:

– Charakterisierung von Quantencomputern: Die Technologie ermöglicht eine genauere Analyse und Optimierung von photonischer Quantencomputer-Hardware.
– Nachweis des Quantenvorteils: Es wird möglich, den Quantenvorteil in Experimenten mit Größenordnungen zu belegen, die bisher unzugänglich waren.
– Fortschritte in der Grundlagenforschung: Die Methode liefert wertvolle Daten für das Verständnis fundamentaler physikalischer Prozesse im Bereich der Quantenzustände des Lichts.

Die Universität Paderborn positioniert sich damit als Vorreiter in der Quantenforschung und leistet einen entscheidenden Beitrag zur Gestaltung der Zukunft mit innovativen Technologien.

Schlagwörter: Paderborn + Timon Schapeler + Quantum

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