3D-Simulation: Quantencomputing beschleunigt Diffusionsberechnungen

Diffusionsprozesse Quantentechnologie beschleunigt 3D-Simulation

27.08.2025 Verantwortliche:r Redakteur:in: Andreas Müller 1 min Lesedauer

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Quanscient, Entwickler von cloud-nativen Simulationslösungen, führt die erste 3D-Simulation von Diffusionsprozessen auf dem supraleitendem Quantenchip von IQM durch.

Symbolbild.(Bild: © Production Perig/stock.adobe.com) — Symbolbild.
(Bild: © Production Perig/stock.adobe.com)

Simulationsspezialist Quanscient hat die erste 3D-Simulation von Advektions- und Simulationsprozessen auf einem supraleitenden Quantenprozessor unter Verwendung der Quantum Lattice Boltzmann Method (QLBM) durchgeführt.

Potenzial des Quantencomputings für die 3D-Simulation

Im Rahmen seiner Zusammenarbeit mit IQM Quantum Computers führte Quanscient Quantum Labs die Simulation auf dem Crystal 54-Qubit-Emerald-Chip von IQM über die IQM Resonance-Plattform durch. Damit wurde zum ersten Mal ein 3D-Diffusionsproblem mit 27 diskreten Strömungsrichtungen in einem Quantenschaltkreis auf supraleitender Hardware kodiert und weiterentwickelt. Das demonstriert das Potenzial des Quantencomputings für die Lösung komplexer ingenieurwissenschaftlicher und physikalischer Probleme.

Berechnungen werden schneller und besser skalierbar

Eine herkömmliche 3D-Simulation von Diffusionsprozessen erfordert erhebliche Rechenressourcen und lange Laufzeiten. Mit der erfolgreichen Durchführung einer 3D-QLBM-Simulation auf Emerald hat Quanscient gezeigt, dass Quantencomputing diese Einschränkungen drastisch reduzieren kann und damit den Weg für schnellere und skalierbarere Simulationen ebnet.

Beispiel: Ausbreitung von Schadstoffen in Wasser modellieren

Während des Projekts wurden 15 Qubits verwendet, um ein 8×8×8-Gitter und 27 Strömungsrichtungen darzustellen. Dabei wird das System Schritt für Schritt weiterentwickelt, um Diffusionsprozesse wie die Ausbreitung von Schadstoffen in Wasser zu modellieren. Durch sorgfältige Optimierung der Quantenschaltung und Anwendung fortschrittlicher Fehlerminderungstechniken gelang es Quanscient Quantum Labs, eine praktische 3D-Quantensimulation auf supraleitender Hardware zu demonstrieren.

Weitere Informationen: https://quanscient.com/

Digitale Fabrik und KI, Symbolbild. (Bild: © Grispb/stock.adobe.com)

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Stand: 16.12.2025

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