Fraunhofer, “World of Quantum'da” Yeniliklerini Sergiliyor
Kuantum Dünyası, bu yıl dünyanın önde gelen fotonik ticaret fuarında prömiyerini kutluyor. 26-29 Nisan tarihleri arasında birçok Fraunhofer enstitüsü bu alandaki en son gelişmelerini ve ilgili uygulama alanlarını Salon A4, Stand 180'de sunacaklar.
Fraunhofer ILT tarafından geliştirilen kuantum frekans dönüştürücü, kubitlerin mevcut telekomünikasyon ağları aracılığıyla dağıtılmış kuantum bilgisayarlar arasında düşük gürültü ve kayıpla iletilmesine olanak tanır.
Analistlerin etkileyici piyasa tahminleri, teknoloji şirketlerinin milyar dolarlık yatırımları ve dünya çapındaki muazzam kamu finansman programları, kuantum teknolojilerinin birçok alan için kilit bir teknoloji haline geldiğini açıkça kanıtlıyor. Bu teknolojiler, lojistik, tıp, kimya ve diğer birçok alanda iletişimi güvence altına alma, ölçüm teknolojisini geliştirme, görünmezi görünür kılma ve karmaşık hesaplamaları hızlandırma potansiyeline sahiptir. Bütün bunlar, parçacıkların birbirine dolanması veya üst üste gelmesi gibi tuhaf kuantum fiziği yasalarının pratik uygulamasına dayanır. “Kuantum teknolojilerini biliyoruz” sloganı altında, Quantum Technologies Fraunhofer Stratejik Araştırma Alanındaki yedi Fraunhofer enstitüsü, Salon A4.180'de kuantum hesaplama, algılama, iletişim ve görüntüleme alanlarındaki en son araştırma sonuçlarını sunacak.
Kuantum hesaplama
Dünyanın her yerinde bilim, endüstri ve siyaset, kuantum bilgisayarların potansiyeli konusunda büyük umutlar besliyor. İlk kuantum bilgisayarlar zaten mevcut olsa da, uzun vadede hangi temel teknolojinin hakim olacağını göreceğiz. Şimdiye kadar yaygın olarak kullanılan süperiletken kübitlerin yanı sıra fotonlara, iyon tuzaklarına ve spinlere dayalı yaklaşımlar da umut vericidir. Süper iletkenlerle karşılaştırıldığında, bu yeni kübit teknolojilerinin en büyük avantajı, kuantum bilgisayarların oda sıcaklığında çalışabilmesi ve -271 C'ye soğutulmasına gerek olmamasıdır. Örneğin fotonik kuantum çipleri, kuantum bilgisayarların ve geleneksel bilgisayarların birleştirilmesini de sağlar. Fraunhofer enstitüleri, World of Quantum'da foton ve iyon tuzağı tabanlı kuantum işlemciler için lazer optik kurulumların yanı sıra spin tabanlı kuantum bilgisayarların bileşenleri olarak kullanılan elmas plakaları gösterecek. Ayrıca kuantum algoritmalarının tıbbi teşhisleri önemli ölçüde iyileştirmeye nasıl yardımcı olabileceğini ve karmaşık optimizasyon problemlerini daha hızlı ve daha verimli bir şekilde çözmek için bir kuantum tavlayıcının nasıl kullanılabileceğini gösterecekler. Buna ek olarak, Fraunhofer Competence Network Quantum Computing, Ehningen'deki IBM Quantum System One araştırma platformuyla hizmet yelpazesini sunacak ve uygulamaya yönelik ilk projeleri tanıtacak.
Kuantum iletişimi
Kuantum hesaplama ve iletişim arayüzünde, Fraunhofer araştırmacıları, mevcut telekomünikasyon ağlarında düşük gürültü ve düşük kayıpla dağıtılmış kuantum işlemciler arasında kübitlerin nasıl iletilebileceğini gösterecek. Bu, kuantum işlemcilerin dalga boylarını ağların dalga boylarına çeviren ve Fraunhofer ICON projesi QFC-4-1QID'nin bir parçası olarak geliştirilen bir kuantum frekans dönüştürücü ile mümkün olmaktadır. Bu, bilgi işlem kapasitelerini artırabilecek ve gelecekte tamamen yeniliklerin yanı sıra güvenli iletişime olanak sağlayabilecek bir Avrupa kuantum İnterneti için önemli yapı taşıdır. Fraunhofer araştırmacıları, yine QuNET girişiminde geliştirilen, kablo ve serbest ışın yoluyla kuantum-teknolojik, dokunmaya dayanıklı iletişim sistemlerini de sergileyecek. Bu projenin bir parçası olarak, geçen yıl iki Alman federal kurumu arasında kuantum güvenlikli ilk video konferans düzenlendi.
Kuantum görüntüleme
Dolaşmış ışık parçacıkları, görünmeyeni görünür kılabildikleri için görüntüleme teknikleri, mikroskopi ve spektroskopi için yeni olanaklar sunar. Kuantum uzmanları ilk kez yakın zamanda sona eren QUILT deniz feneri projesinden elde ettikleri sonuçları sunacaklar. Bu, örneğin gaz örneklerini incelemek için proses analitiği gibi alanlarda kullanılan klasik Fourier transform kızılötesi (FTIR) spektrometresinin bir kuantum optik karşılığıdır. Fraunhofer, kuantum holografi ile ışığa duyarlı doku örneklerinin daha uzun süreler boyunca yüksek çözünürlükte, yüksek kontrast ve bilgi seviyeleriyle, ancak hassas canlı hücrelere zarar vermeden gözlemlenmesine olanak tanıyan yeni bir yöntem sunacak.
Kuantum sensör teknolojisi
Kuantum algılama, en büyük teknolojik olgunluğa sahip alandır. QMAG deniz feneri projesinin ilk sonuçları, kuantum manyetometrisine dayalı yeni uygulamaları içeriyor. Bu uygulamalar, özellikle hassas optik olarak pompalanan manyetometreler ile mümkün olmaktadır. Örneğin, Fraunhofer bilim insanları, endüstriyel süreç izlemede akış ölçümleri için temassız bir "boruya bakma" sağlar. Malzeme biliminde sensörler, yaklaşmakta olan malzeme yorulma hasarını erken bir aşamada tespit etmek için de kullanılabilir. Ayrıca, geliştirilmiş hassasiyete sahip dünyanın ilk nitrojen boşluklu (NV) lazer sistemi de sergilenecek. Bu, vücuttaki dakika akımlarını veya bileşenlerdeki küçük kusurları ölçmek için kullanılabilir.
Kuantum Dünyasında Dersler
Quantum Hall'daki Fraunhofer varlığı, iki aşamada çok sayıda konferansla çevrili olacak. World of Quantum forumu, çeşitli tema günlerinde ağırlıklı olarak endüstriyel uygulamaları sergileyecek. Diğer aşamada, Alman Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (BMBF), Fraunhofer'in dahil olduğu 25 proje de dahil olmak üzere kuantum bilgisayarların ve bileşenlerinin geliştirilmesine ilişkin son üç büyük ulusal teklif çağrısından gelecek vaat eden projeleri sunacak.
Salon B4, Stand 239'da ve Salon A6, Stand 441'de Fraunhofer enstitüleri lazer teknolojileri ve optik alanlarındaki diğer yenilikleri sergileyecek.
Author : Roman Möhlmann
Section Manager for Science Communication