Mae{0}}gwneuthurwr technoleg uchel TRUMPF wedi lansio ymdrech ymchwil i ymchwilio i weld a all cyfrifiaduron cwantwm gyflymu datblygiad laserau diwydiannol y genhedlaeth nesaf, prosiect a allai ail-lunio llifoedd gwaith modelu ar draws y sector laserau.
Mae’r fenter yn dod â thri sefydliad o’r Almaen ynghyd sy’n cyfuno arbenigedd mewn peirianneg laser diwydiannol, lled-ddargludyddion-efelychu laser a modelu mecanyddol cwantwm: TRUMPF, Sefydliad Fraunhofer ar gyfer Technoleg Laser ILT a Chanolfan Dahlem ar gyfer Systemau Cwantwm Cymhleth yn Freie Universität Berlin.
Cefnogir y consortiwm gan €1.8 miliwn mewn cyllid gan Weinyddiaeth Addysg ac Ymchwil Ffederal yr Almaen trwy ei raglen Gwybodeg Cwantwm Gymhwysol.
.jpg "news-1-1"){kind=icon}
Mae laserau diwydiannol heddiw wedi'u cynllunio gan ddefnyddio efelychiadau rhifiadol ar raddfa fawr sy'n modelu sut mae golau'n cael ei gynhyrchu a'i chwyddo y tu mewn i'r laser. Er gwaethaf datblygiadau mewn-cyfrifiadura perfformiad uchel, mae llawer o'r cyfrifiadau hyn yn parhau i fod yn ddwys yn gyfrifiadurol. Nod y fenter a arweinir gan TRUMPF yw pennu a allai cyfrifiaduron cwantwm, a'r algorithmau newydd a ddatblygwyd ar eu cyfer, efelychu'r rhyngweithiadau mecanyddol cwantwm hyn yn fwy effeithlon na dulliau traddodiadol. Os bydd yn llwyddiannus, gallai'r dull hwn fyrhau cylchoedd datblygu a galluogi optimeiddio dyluniadau laser y genhedlaeth nesaf yn fwy manwl gywir.
"Os ydym yn deall y prosesau ffisegol sy'n ymwneud â chynhyrchu a chwyddo golau laser yn fwy manwl gywir, byddwn yn gallu gwneud ein cynnyrch hyd yn oed yn fwy effeithlon a chynyddu eu perfformiad yn y dyfodol," meddai Daniel Basilewitsch, sy'n arwain y prosiect yn TRUMPF.
Her allweddol yw ailysgrifennu'r prosesau trosglwyddo ynni y tu mewn i laserau CO₂ mewn ffordd y gall cyfrifiadur cwantwm ei drin.
Bydd y consortiwm yn canolbwyntio i ddechrau ar laserau CO₂ a laserau lled-ddargludyddion, dau blatfform a ddefnyddir yn eang mewn gweithgynhyrchu diwydiannol, synhwyro a chyfathrebu optegol. Mae Fraunhofer ILT yn dod â-arbenigedd hirsefydlog mewn efelychu laserau lled-ddargludyddion, tra bydd yr ymchwilwyr yn Berlin yn cyfrannu eu profiad o fodelu gwrthdrawiadau moleciwlaidd a phrosesau cwantwm cymhleth eraill. Bydd TRUMPF yn datblygu'r algorithmau cwantwm cyntaf ac yn darparu cyd-destun diwydiannol i arwain yr ymchwil.
Rhan bwysig o'r prosiect yw trosi modelau clasurol presennol yn fersiynau a all redeg ar broseswyr cwantwm cynnar. Bydd y tîm yn profi dulliau efelychu cwantwm rhagarweiniol ac yn eu cymharu'n uniongyrchol â'r rhai o ddulliau cyfrifiadura perfformiad uchel sefydledig. Her allweddol yw ailysgrifennu'r prosesau trosglwyddo ynni y tu mewn i laserau CO₂ mewn ffordd y gall cyfrifiadur cwantwm ei thrin, yn ôl Christiane Koch o Freie Universität Berlin. Os yw hyn yn gweithio, gallai arwain pensaernïaeth laser yn y dyfodol a hyd yn oed gefnogi ymdrechion cynaliadwyedd mewn sectorau ynni dwys megis gwneuthuriad lled-ddargludyddion, lle mae laserau CO₂ yn chwarae rhan hanfodol.
Mae{0}cyfrifiaduron cwantwm ar raddfa fawr yn parhau flynyddoedd i ffwrdd, ond mae partneriaid y consortiwm yn ystyried y gwaith hwn fel buddsoddiad mewn-gallu hirdymor. “Mae’n bwysig adeiladu’r arbenigedd heddiw fel y gellir defnyddio cyfrifiaduron cwantwm mewn diwydiant yn y dyfodol,” nododd Basilewitsch mewn datganiad i’r wasg.
