Descrizione del progetto
Uno sguardo più attento alle capacità computazionali dei dispositivi quantistici a breve termine
Qual è il potenziale del calcolo quantistico? I dispositivi di calcolo quantistico portano benefici computazionali anche in presenza di rumore o di vincoli sulle loro dimensioni o sulla disposizione geometrica dei qubit? Il progetto EQUIPTNT, finanziato dal CER, troverà le risposte a questi interrogativi, caratterizzando le capacità computazionali dei dispositivi quantistici a breve termine attraverso lo studio del loro potenziale per produrre incrementi dirompenti nella potenza di elaborazione delle informazioni. Verranno studiati nuovi algoritmi quantistici e saranno compiuti progressi computazionali massimizzando la tolleranza al rumore. Il progetto stabilirà anche relazioni di compromesso tra i livelli di rumore, la potenza di calcolo e la quantità e la natura delle risorse di calcolo disponibili. Saranno inoltre sviluppati strumenti per simulare la dinamica quantistica a molti corpi dei set-up di elaborazione delle informazioni.
Obiettivo
Progress in the fabrication, control and readout of systems consisting of a small number of qubits has catapulted quantum computation from a primarily theoretical pursuit into the lab. With the growing availability of small and relatively noise-free devices and the imminent arrival of larger next-generation equipment, new theoretical questions are being asked about the potential of quantum computation. In particular, one may ask if quantum computing devices may yield computational benefits even in the presence of noise or constraints on their size or geometrical layout of qubits.
The project EQUIPTNT will characterize the computational capabilities of near-term quantum devices by studying their potential to yield disruptive boosts in information-processing power. It will investigate and design new quantum algorithms adapted to limited hardware: the aim here is to provide computational advances while maximizing noise-tolerance without placing excessive demands on experimental capabilities. It will establish trade-off relations between noise levels, computational power, and the amount and nature of available computational resources. EQUIPTNT will also develop tools for simulating the quantum many-body dynamics of information-processing setups by classical algorithms, in order to pinpoint the origin of quantum advantage, and provide means for certifying the functionality of quantum hardware.
EQUIPTNT will establish new theoretical and algorithmic methods to address the question of ''best use'' for a given finite set of resources. Its interdisciplinary approach will yield novel principles for the design, simulation and validation quantum information processing protocols. Corresponding results will have direct application to near-term quantum devices, providing insights into the architecture and use of schemes tailored towards specific experimental platforms.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
80333 Muenchen
Germania