Quantencomputer werden bei der Materialsimulation und -entwicklung von Anfang an eine enorm wichtige Rolle spielen: Schon die kleinen, verrauschten Rechner der ersten Generation werden unser Verständnis des Zusammenspiels von Materie erweitern und erste Durchbrüche bei der Materialforschung und -entwicklung ermöglichen. Wir sind uns sicher: Mit Projekten wie QCI QuantiCoM erweitern wir nachhaltig den Möglichkeitsraum für Industrie und Forschung. Deswegen freut es um so mehr, dass wir mit IQM Deutschland einen kompetenten und interessanten Auftragnehmer für den QuantiCoM-Auftrag SimKoSyS gefunden haben.
Materialwissenschaftliche Fortschritte
IQM Deutschland wird das QuantiCoM-Projektteam unter anderem beim Embedding unterstützen. Das ist ein vielversprechender Ansatz, um in einem an sich unberechenbar großen Materialsystem ein ausgewähltes Detail genauer untersuchen zu können. Dieses Detail kann zum Beispiel ein Riss oder anderer Materialfehler sein. Um materialwissenschaftliche Fortschritte zu erzielen, kann es reichen, nur diese Fehlstelle zu simulieren und das sie umgebende Material weniger genau zu betrachten. Diese Einbettung eines kleineren Systems in ein größeres wird als Embedding-Methode bezeichnet. Das kleinere System ist dabei oft stark korreliert, während das umgebende System nicht stark korreliert ist.
Da Quantencomputer zunächst nur kleinere Materialsysteme simulieren werden können, ermöglicht das Embedding schnelle Fortschritte in dem Bereich: Entweder können bereits jetzt berechenbare Systeme schneller als mit klassischen Methoden simuliert werden oder es können größere, klassisch nicht effizient simulierbare Systeme untersucht werden.
Wichtiges Knowhow von IQM Deutschland
Man muss verstehen, wie Materialien im Inneren aufgebaut sind, um deren Eigenschaften und Lebensdauer einschätzen zu können. Durch den Embedding-Ansatz können so zum Beispiel die Materialversprödung durch Wasserstoff, die Entstehung von Rissen oder andere Schädigungsmechanismen bei der Materialentwicklung simuliert werden.
Im QuantiCoM-Auftrag SimKoSys geht es vor allem um dieses stark korrelierte System und dessen Embedding und den Vergleich und die Anwendung unterschiedlicher Embedding-Methoden. QCI QuantiCoM trägt in diesem Projekt das materialwissenschaftliche Wissen bei und definiert die Defekte, die betrachtet werden sollen. IQM Deutschland wird uns mit ihrem Wissen und den Erfahrungen in der Nutzung und Implementierung von Embedding-Methoden dabei unterstützen, bekannte Methoden weiterzuentwickeln und ganz neue Methoden zu erforschen.
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