Investigadores del Instituto de Sistemas Quantos Photonic (PHOQ) y el Centro Paderborn para la Computación Paralela (PC2) han presentado una innovadora herramienta de software de código abierto llamada «Phoenix», especialmente diseñada para simular el comportamiento de la luz en los sistemas cuánticos. Con esta herramienta innovadora, los usuarios pueden explorar efectos cuánticos complejos en detalles sin precedentes, todo sin una amplia experiencia en la informática de alto rendimiento.
Phoenix funciona resolviendo comparaciones no lineales de Schrödinger y Gross-Pitaevskii en dos dimensiones espaciales, que son fundamentales para comprender las interacciones de la luz con materiales a nivel cuántico. Esta posibilidad es crucial para promover tecnologías como computadoras cuánticas y dispositivos fotónicos avanzados.
El profesor Stefan Schumacher de PHOQS enfatiza la versatilidad del software y señala que se puede realizar en computadoras portátiles estándar o GPU potentes. En particular, Phoenix tiene un rendimiento notable, que funciona hasta mil veces más rápido y logra hasta un 99.8% mayor eficiencia energética en comparación con las herramientas tradicionales.
La herramienta está disponible gratuitamente para los investigadores de todo el mundo, para que puedan investigar nuevos fenómenos físicos relacionados con estados de luz cuánticos raros. Su potencial se extiende para mejorar el concepto de luz en las escalas más pequeñas, un aspecto crucial en diferentes dominios de investigación cuántica.
Doctor en Filosofía. El estudiante Jan Wingenbach, el principal autor del último estudio, enfatizó que el nivel de optimización actual de Phoenix se logró a través de esfuerzos de colaboración con expertos en HPC en PC2. El Dr. Robert Schade, experto en HPC y asistente de investigación en PC2, subrayó la importancia de la sinergia entre la fotónica cuántica y la computación de alto rendimiento, que hizo posibles extensiones en la potencia informática y las posibilidades.
Las versiones provisionales de Phoenix ya han hecho importantes contribuciones a los avances en el campo de la fotónica cuántica. El equipo de investigación espera que este programa desempeñe un papel crucial como herramienta computacional para estudiar nuevos estados fotónicos y sus interacciones.
Se puede acceder al software y a la información adicional a través de la página GitHub del proyecto, lo que lo convierte en una fuente invaluable para los investigadores que desean superar los límites del conocimiento en la física cuántica.
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