Wissenschaftler entwickeln Open-Source-Programm für die Quantenphysik

0:000:00

 (v.l.n.r.) Prof. Christian Plessl, Dr. Robert Schade, Prof. Stefan Schumacher und Jan Wingenbach.
(v.l.n.r.) Prof. Christian Plessl, Dr. Robert Schade, Prof. Stefan Schumacher und Jan Wingenbach. – Bild: Universität Paderborn, Stefan Rohde

Wissenschaftler am Institut für Photonische Quantensysteme (PhoQS) und dem Paderborner Zentrum für Paralleles Rechnen (PC2) der Universität Paderborn haben ein Open-Source-Software-Tool entwickelt, das die Simulation von Lichtverhalten in Quantensystemen ermöglicht. Mit ‚Phoenix‘, so der Name, können Forscher komplexe Effekte innerhalb kurzer Zeit detailreicher untersuchen als bisher- ohne, dass dafür Kenntnisse im Hochleistungsrechnen erforderlich sind. Die Ergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift ‚Computer Physics Communications‘ veröffentlicht.

Phoenix löst Gleichungen, die beschreiben, wie Licht mit Materie auf Quantenniveau interagiert. Laut der Forschenden ist dies für das Verständnis und die Gestaltung zukünftiger Technologien wie Quantencomputern und fortschrittlichen photonischen Geräten unerlässlich. „Konkret geht es um sogenannte nichtlineare Schrödinger- und Gross-Pitaevskii-Gleichungen in zwei räumlichen Dimensionen. Dank seiner Konzeption kann Phoenix auf Standard-Laptops oder Hochleistungs-GPUs laufen und ist bis zu tausendmal schneller und bis zu 99,8 Prozent energiesparender als herkömmliche Tools“, erklärt Prof. Dr. Stefan Schumacher vom PhoQS.

Für Forschende kostenlos verfügbar

Phoenix ist kostenlos und für Forscher auf der ganzen Welt verfügbar. Die Software wird bereits verwendet, um neue physikalische Effekte in seltenen Quantenzuständen von Licht zu erforschen und unterstützt Wissenschaftler dabei, Licht auf den kleinsten Skalen besser zu verstehen und zu kontrollieren.

„Die Optimierung auf das derzeitige Niveau war nur durch unsere enge Zusammenarbeit mit den HPC-Experten vom PC2 möglich“, sagt der Erstautor der aktuellen Studie, Doktorand Jan Wingenbach. HPC (High Performance Computing) gehört zu den zentralen Forschungsschwerpunkten der Universität Paderborn. Ein Großteil der dort verfügbaren Rechenkapazität wird im Rahmen des Nationalen Hochleistungsrechnens (NHR) für Forschende aus dem gesamten Bundesgebiet bereitgestellt. Erst kürzlich schaffte es der neue Paderborner Supercomputer ‚Otus‘ auf der ISC in Hamburg, einer internationalen Messe für High Performance Computing, künstliche Intelligenz, Data Analytics und Quantencomputing, auf Platz 5 der sogenannten ‚Green 500‘, der Liste der weltweit effizientesten Rechnersysteme.



  • Am Anfang steht das Ziel

    Am Anfang steht das Ziel

    Bei Digitalisierungsprojekten in Fertigungsunternehmen ist die Herangehensweise entscheidend. Der MES-Anbieter Industrie Informatik gibt sieben Tipps für Digiatlisierungsprojekte.

    mehr lesen: Am Anfang steht das Ziel

  • TeamViewer übernimmt Ubimax

    TeamViewer übernimmt Ubimax

    Mit Ubimax übernimmt TeamViewer einen Anbieter von Wearable-Computing-Technologien und Augmented-Reality(AR)-Lösungen. Durch der Akquise will das Göppinger Unternehmen sein Portfolio im Großkundensegment erweitern.

    mehr lesen: TeamViewer übernimmt Ubimax

  • Prüfen und kalibrieren mechanischer Messuhren

    Prüfen und kalibrieren mechanischer Messuhren

    Prüfungen von Messgeräten sind wichtig für die Qualität der Prüfergebnisse. Daher sind Messuhren regelmäßig auf Funktionalität zu prüfen und zu kalibrieren.

    mehr lesen: Prüfen und kalibrieren mechanischer Messuhren

  • Umsatzwachstum erst wieder 2021

    Umsatzwachstum erst wieder 2021

    In einer siebten Blitzumfrage des VDMA zu den wirtschaftlichen Auswirkungen der Corona-Pandemie geben 60 Prozent der Mitglieder an, dass sie erst im kommenden Jahr mit Umsatzsteigerungen rechnen. Die Unternehmen, die…

    mehr lesen: Umsatzwachstum erst wieder 2021

  • Positionspapier zur Gestaltung der Energiewende

    Positionspapier zur Gestaltung der Energiewende

    Die VDI-Fachgesellschaften Energie und Umwelt (GEU) sowie Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) planen, ein Positionspapier zur Umsetzung der Energiewende zu erstellen.

    mehr lesen: Positionspapier zur Gestaltung der Energiewende

  • AAA in Essen und Chemnitz startbereit

    AAA in Essen und Chemnitz startbereit

    Die All About Automation Messen am 9. und 10. September in Essen und am 23. und 24. September in Chemnitz sind startbereit. Das Konzept für eine sichere und erfolgreiche Besucher/Aussteller-Interaktion…

    mehr lesen: AAA in Essen und Chemnitz startbereit

  • SAP und Siemens arbeiten an gemeinsamen Lösungen

    SAP und Siemens arbeiten an gemeinsamen Lösungen

    Im Rahmen einer Partnerschaft wollen Siemens und SAP ihre sich ergänzenden Softwarelösungen für Product Lifecycle, Supply Chain und Asset Management kombinieren.

    mehr lesen: SAP und Siemens arbeiten an gemeinsamen Lösungen

  • Cybersicherheit für Ethernet-Antriebe

    Cybersicherheit für Ethernet-Antriebe

    Industrielle Netzwerke werden mit dem Internet der Dinge immer offener für die gefürchtete Cyberkriminalität. Umso wichtiger ist es, die kommunizierenden Komponenten davor zu schützen.

    mehr lesen: Cybersicherheit für Ethernet-Antriebe

  • SSD mit mehrschichtigem Datenschutz

    SSD mit mehrschichtigem Datenschutz

    Wem seine Daten wichtig sind, setzt auf mehr als nur eine Sicherheitslösung. Lokale Backup- oder Cloudlösungen sind ein Weg, seine Daten zu sichern. Wird der PC allerdings entwendet, durch Dritte…

    mehr lesen: SSD mit mehrschichtigem Datenschutz

  • Geschäftsklima erholt sich

    Geschäftsklima erholt sich

    Die Corona-Krise hat die deutsch Elektroindustrie in den vergangenen Monaten hart getroffen. Auch der Mai brachte trotz erster Lockerungen Verluste für die Branche.

    mehr lesen: Geschäftsklima erholt sich

  • Wie ist die Stimmung in der Fertigungsindustrie

    Wie ist die Stimmung in der Fertigungsindustrie

    In einer Studie des IIoT-Spezialisten Relayr wurden je 100 Unternehmen in den USA und in Deutschland zu aktuellen Entwicklungen während der Coronakrise befragt. Dabei zeigen sich sogar positive Effekte.

    mehr lesen: Wie ist die Stimmung in der Fertigungsindustrie

  • Cosmo Consult expandiert nach Asien

    Cosmo Consult expandiert nach Asien

    Die Cosmo Consult-Gruppe eröffnet eine Niederlassung in Hongkong und plant darüber hinaus weitere Standorte in Asien.

    mehr lesen: Cosmo Consult expandiert nach Asien