Altair, ein Unternehmen für Computational Intelligence, hat in Zusammenarbeit mit Forschern der Technischen Universität München einen signifikanten Fortschritt im Quantencomputing für die numerische Strömungsmechanik erzielt. Die Forschungsarbeit präsentiert einen lauffähigen Code, der die Herausforderungen bei der Implementierung der Lattice-Boltzmann-Methode auf Quantencomputern überwindet.
Studie entwickelt Quantum Algorithmus für Lattice-Boltzmann Methode
Die Forschungsarbeit „Quantum Algorithm for the Lattice-Boltzmann Method Advection-Diffusion Equation“ ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Forschern der Technischen Universität München und Altair. Dabei handelt es sich um eine bedeutende Studie im Bereich des angewandten Quantencomputings, die das Engagement von Altair für innovative Technologien verdeutlicht. Die Autoren der Studie, Christian Janßen und Uwe Schramm, sind erfahrene Experten von Altair.
Altair strebt danach, die Grenzen der Simulationstechnologie zu erweitern und setzt dabei auf die Erforschung des Potenzials von Quantencomputern. Durch den Einsatz dieser Technologie sollen noch komplexere Simulationen ermöglicht werden, was zu neuen Innovationsmöglichkeiten im Produktdesign und in der Produktentwicklung führen kann.
Die Forschungsarbeit stellt einen bedeutenden Meilenstein im Bereich der dreidimensionalen CFD dar, indem sie einen generischen Quantenalgorithmus präsentiert. Dieser Algorithmus hat das Potenzial, die komplexe nichtlineare CFD in die Quantenwelt zu übertragen und ermöglicht somit eine neue Generation der numerischen Strömungsmechanik und simulationsbasierten Designs. Dank der enormen Rechenleistung von Quantencomputern können Modelle in bisher unerreichter Größe und Skalierbarkeit simuliert werden. Die Ergebnisse der Forschung bestätigen, dass Quantencomputing ein praxisorientiertes Werkzeug ist, um reale Probleme anzugehen.
Die Verwendung von Quantencomputern eröffnet ein breites Spektrum neuer Möglichkeiten, um verschiedene Bereiche der Physik, einschließlich der numerischen Strömungsmechanik (CFD), effektiver zu beherrschen. Durch die extrem leistungsstarke Rechenkapazität von Quantencomputern können komplexere Simulationen durchgeführt werden, was zu einer verbesserten Genauigkeit und Effizienz führt. Dies eröffnet neue Wege für Innovationen und Fortschritte in der Produktentwicklung und ermöglicht es, die physikalischen Eigenschaften von Strömungen genauer zu analysieren und zu verstehen.
Im Rahmen des Projekts wurde ein Algorithmus entwickelt, der quantenbasierte numerische Strömungsmechanik ermöglicht. Durch die Verbindung der Lattice-Boltzmann-Methode mit der Quantenmechanik können Benutzer die überlegene Rechenleistung von Quantencomputern nutzen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für Simulationen, die exponentiell schneller und potenziell genauer sind als herkömmliche Berechnungen. Das Quantencomputing wird voraussichtlich einen großen Einfluss auf die Produktentwicklung in verschiedenen Branchen haben, da es die Rechenkapazität exponentiell erhöht und komplexere Simulationen ermöglicht.
Altair hat durch ihre Investitionen in Quantencomputer eine Reihe von Entwicklungen vorangetrieben. Ein Beispiel ist die Investition in das Unternehmen Riverlane, das sich auf die Quantenfehlerkorrektur spezialisiert hat. Riverlane ist bekannt für Deltaflow, ein einzigartiges QEC-Stack, das Quantencomputern hilft, eine ausreichende Skalierung für fehlerkorrigierte Anwendungen zu erreichen. Mit ihrem Hauptsitz in Cambridge, Großbritannien, arbeitet Riverlane daran, das Quantencomputing robuster und praxisorientierter zu machen.
Die Forschungsarbeit von Altair und der Technischen Universität München markiert einen entscheidenden Fortschritt im Bereich des Quantencomputings. Durch die erfolgreiche Überwindung der Implementierungsherausforderungen der Lattice-Boltzmann-Methode werden neue Perspektiven für die numerische Strömungsmechanik und das simulationsbasierte Design eröffnet. Mit dem Potenzial von Quantencomputern, komplexe Simulationen zu bewältigen, eröffnen sich innovative Möglichkeiten in verschiedenen Branchen und wissenschaftlichen Disziplinen.
