Altair, ein führendes Unternehmen im Bereich Computational Intelligence, hat zusammen mit Forschern der Technischen Universität München einen entscheidenden Durchbruch im Quantencomputing für die numerische Strömungsmechanik erreicht. Der in der Fachzeitschrift „Computer Physics Communications“ veröffentlichte Code überwindet die Herausforderungen bei der Implementierung der Lattice-Boltzmann-Methode auf Quantencomputern und Quantensimulatoren.
Quantum Algorithmus für Lattice-Boltzmann Methode von TU München entwickelt
Die Studie „Quantum Algorithm for the Lattice-Boltzmann Method Advection-Diffusion Equation“ wurde von Forschern der Technischen Universität München in Zusammenarbeit mit Altair durchgeführt. Diese Forschungsarbeit ist ein wichtiger Meilenstein im Bereich des angewandten Quantencomputings und belegt das Engagement von Altair für fortschrittliche Technologien. Die Koautoren der Studie, Christian Janßen und Uwe Schramm, bringen ihre umfangreiche Expertise bei Altair ein.
Altair hat sich zum Ziel gesetzt, die Grenzen der Simulationstechnologie zu erweitern. Durch die intensive Erforschung des Potenzials von Quantencomputern soll es möglich werden, noch komplexere Simulationen durchzuführen. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten für Innovationen im Bereich des Produktdesigns und der Produktentwicklung.
Die Forschungsarbeit stellt einen Meilenstein in der Entwicklung eines generischen Quantenalgorithmus für die dreidimensionale CFD dar. Mit diesem Algorithmus wird es erstmals möglich, die vollständig nichtlineare dreidimensionale CFD in die Quantenwelt zu übertragen. Dieser Fortschritt eröffnet neue Perspektiven für die numerische Strömungsmechanik und simulationsbasiertes Design, da Quantencomputer im Vergleich zu klassischen Computern eine enorme Rechenleistung, Modellgröße und Skalierbarkeit bieten. Die Forschungsergebnisse bestätigen die praktische Anwendbarkeit des Quantencomputings zur Lösung realer Probleme.
Die Nutzung von Quantencomputern eröffnet spannende Perspektiven für die Beherrschung verschiedener physikalischer Bereiche, einschließlich der numerischen Strömungsmechanik (CFD). Quantencomputer bieten eine unglaubliche Rechenleistung, die es ermöglicht, komplexe Simulationen mit bisher unerreichter Genauigkeit und Effizienz durchzuführen. Dies eröffnet neue Wege für die Verbesserung bestehender Modelle und die Entwicklung innovativer Lösungen in der Produktentwicklung. Durch die Anwendung von Quantencomputern können wir die Grenzen der Strömungsmechanik weiter erforschen und tiefgreifende Erkenntnisse gewinnen.
Im Rahmen des Projekts wurde ein Algorithmus entwickelt, der quantenbasierte numerische Strömungsmechanik ermöglicht. Durch die Kombination der Lattice-Boltzmann-Methode mit der Quantenmechanik können Benutzer die überlegene Rechenleistung von Quantencomputern nutzen. Dies ermöglicht Simulationen, die exponentiell schneller und potenziell genauer sind als herkömmliche Berechnungen. Das Potenzial von Quantencomputern, die Rechenkapazität exponentiell zu erhöhen und komplexere Simulationen zu ermöglichen, wird voraussichtlich einen erheblichen Einfluss auf die Produktentwicklung in verschiedenen Branchen haben.
Altair hat durch ihre Investitionen in Quantencomputer eine Reihe von Entwicklungen vorangetrieben, darunter auch die Partnerschaft mit Riverlane. Riverlane ist ein Unternehmen, das sich auf die Quantenfehlerkorrektur spezialisiert hat und Deltaflow entwickelt hat, einen einzigartigen QEC-Stack. Dieser ermöglicht es Quantencomputern, eine ausreichende Skalierung für fehlerkorrigierte Anwendungen zu erreichen. Mit Hauptsitz in Cambridge, Großbritannien, arbeitet Riverlane eng mit Altair zusammen, um das Quantencomputing robuster und praxisorientierter zu machen.
Die Forschungsarbeit von Altair und der Technischen Universität München ist ein bedeutender Meilenstein im Bereich des Quantencomputings. Durch die Überwindung der Implementierungsherausforderungen der Lattice-Boltzmann-Methode eröffnen sich neue Perspektiven für die numerische Strömungsmechanik und das simulationsbasierte Design. Quantencomputer bieten das Potenzial, komplexe Simulationen zu bewältigen und werden somit Innovationen in verschiedenen Industrien und wissenschaftlichen Bereichen ermöglichen.
