Opis projektu
Bliższe spojrzenie na możliwości obliczeniowe najbliższych skonstruowania urządzeń kwantowych
Jaki jest potencjał obliczeń kwantowych? Czy komputery kwantowe przyniosą poprawę możliwości obliczeniowych nawet przy obecności szumów, ograniczeń dotyczących ich rozmiaru czy geometrycznego układu kubitów? Jest to pytanie, na które postara się odpowiedzieć zespół finansowanego przez ERBN projektu EQUIPTNT. Uczeni postarają się opisać możliwości obliczeniowe urządzeń kwantowych będących najbliżej skonstruowania. W tym celu zbadają ich potencjał do przełomowego przyspieszenia w zakresie przetwarzania informacji. Badanie obejmie też nowe algorytmy kwantowe i zapewni uzyskanie postępów w zakresie obliczeń przy jednoczesnej maksymalizacji tolerancji na zakłócenia. Zespół projektu spróbuje także znaleźć kompromis między poziomem zakłóceń, mocą obliczeniową a ilością i charakterem dostępnych zasobów obliczeniowych. W ramach projektu powstaną też narzędzia do symulacji kwantowej dynamiki układów wielu ciał wykorzystywanych w układach przetwarzania informacji.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
80333 Muenchen
Niemcy