In einer wegweisenden Zusammenarbeit haben Altair und Forscher der Technischen Universität München einen bahnbrechenden Fortschritt im Quantencomputing für die numerische Strömungsmechanik erzielt. Die Forschungsarbeit präsentiert einen lauffähigen Code, der die Herausforderungen der Quantencomputer-Implementierung der Lattice-Boltzmann-Methode erfolgreich bewältigt. Die Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Computer Physics Communications“ unterstreicht die Bedeutung dieses Meilensteins für das simulationsbasierte Design.
Christian Janßen und Uwe Schramm als Koautoren bei bedeutender Studie
Forscher der Technischen Universität München haben in Zusammenarbeit mit Altair die Studie „Quantum Algorithm for the Lattice-Boltzmann Method Advection-Diffusion Equation“ durchgeführt. Dieser bedeutende Fortschritt im Bereich des angewandten Quantencomputings verdeutlicht das Engagement von Altair für innovative Technologien. Die Koautoren der Studie, Christian Janßen und Uwe Schramm, sind Experten auf ihrem Gebiet und haben maßgeblich zur Entwicklung des Quantenalgorithmus beigetragen.
Das Hauptziel von Altair besteht darin, die Grenzen der Simulationstechnologie zu erweitern. Durch die intensive Erforschung des Potenzials von Quantencomputern möchte das Unternehmen in der Lage sein, noch komplexere Simulationen durchzuführen. Dadurch ergeben sich neue Möglichkeiten für Innovationen im Produktdesign und in der Produktentwicklung.
Die Forschungsarbeit präsentiert einen innovativen generischen Quantenalgorithmus für die dreidimensionale CFD. Dieser Algorithmus ermöglicht es erstmals, die vollständig nichtlineare dreidimensionale CFD in die Quantenwelt zu überführen und eröffnet neue Perspektiven für die numerische Strömungsmechanik und simulationsbasiertes Design. Quantencomputer bieten im Vergleich zu klassischen Computern eine erweiterte Rechenleistung, Modellgröße und Skalierbarkeit. Die Ergebnisse der Forschung bestätigen eindrucksvoll die praktische Anwendbarkeit des Quantencomputings zur effizienten Lösung realer Probleme.
Quantencomputer eröffnen bahnbrechende Möglichkeiten für die Anwendung in verschiedenen Bereichen der Physik, einschließlich der numerischen Strömungsmechanik (CFD). Durch ihre beeindruckende Rechenleistung können Quantencomputer komplexe Simulationen mit einer bisher unerreichten Genauigkeit und Effizienz durchführen. Dies eröffnet neue Wege für die Entwicklung innovativer Lösungen und Fortschritte in der Produktentwicklung, indem es uns ermöglicht, die Strömungsmechanik auf einer viel tieferen Ebene zu verstehen und die Grenzen des Machbaren zu erweitern.
Das Projektziel bestand darin, einen Algorithmus für die quantenbasierte numerische Strömungsmechanik zu entwickeln. 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 Quantencomputing hat das Potenzial, die Rechenkapazität exponentiell zu erhöhen und ermöglicht somit komplexe Simulationen, was voraussichtlich einen großen Einfluss auf die Produktentwicklung in verschiedenen Branchen haben wird.
Altair hat durch ihre Investitionen in Quantencomputer eine Reihe von Entwicklungen vorangetrieben, darunter auch die Partnerschaft mit Riverlane. Riverlane, ein Unternehmen mit Hauptsitz in Cambridge, Großbritannien, hat sich auf die Quantenfehlerkorrektur spezialisiert und entwickelt Deltaflow, einen einzigartigen QEC-Stack. Dieser QEC-Stack ermöglicht es Quantencomputern, eine ausreichende Skalierung für fehlerkorrigierte Anwendungen zu erreichen. Die Zusammenarbeit zwischen Altair und Riverlane zielt darauf ab, das Quantencomputing robuster und praxisorientierter zu machen.
Die Forschungsarbeit von Altair und der Technischen Universität München ist ein Meilenstein im Bereich des Quantencomputings. Durch die erfolgreiche 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 effizienter und genauer durchzuführen, was zu innovativen Lösungen in verschiedenen Industrien und wissenschaftlichen Disziplinen führen wird.
