Projektbeschreibung
Vereinfachungen als Wegbereiter komplexer Quantenberechnungen
Quantencomputer werden nicht nur exponentiell schnellere Berechnungen ermöglichen, sondern auch Lösungen für Probleme bereitstellen, die bislang außerhalb unserer Reichweite liegen. Die Verwendung von Qubits, die auf den Quantenzuständen von Elektronen und Photonen beruhen, eröffnet Datenspeicherungskapazitäten, die weit über die Nullen und Einsen herkömmlicher Bits hinausgeht. Sie erhöht allerdings auch erheblich die Empfindlichkeit gegenüber Interaktionen mit dem externen Umfeld. Im Augenblick sind die Berechnungen durch die Anzahl an Qubits beschränkt. Die neusten und größten solcher Computer verfügen immer noch über weniger als 100. Das EU-finanzierte Projekt DQC entwickelt fortgeschrittene mathematische Ansätze und Software-Instrumente zur Optimierung von Quantenschaltkreisen und für Quantensimulationen. Diese Instrumente werden Vereinfachungen den Weg bahnen, die sowohl die Anfälligkeit gegenüber Geräuschen mindern als auch die Fähigkeiten kleiner Mengen an Qubits ausbauen.
Ziel
Existing quantum computers are on the verge of solving practical problems that are intractable for classical computers. The obstacles that are holding current generation quantum computers back are their limited number of qubits and the presence of noise, both of which prohibit lengthy computations. Tools that decrease the size of a given computation can hence greatly increase the scope of problems current quantum computers can solve. This project will build such tools.
Firstly, we develop new methods and software for optimising quantum circuits. Secondly, we build powerful verification methods that ensure correctness of our optimisations. Thirdly, we develop classical simulators of quantum circuits to allow the testing of quantum computations.
While these might seem like disparate problems, in our approach they become aspects of a single problem which is solved by employing powerful graph-theoretic simplification methods that combine techniques from measurement-based quantum computation, tensor networks and the ZX-calculus. This allows us to develop simplifications that would be hard to find with previous methods.
In summary, this project unifies the problems of optimisation, verification and simulation of quantum circuits while improving upon the state-of-the-art.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- Technik und TechnologieElektrotechnik, Elektronik, InformationstechnikElektrotechnikHardwareQuantencomputer
- Technik und TechnologieNanotechnologienanoelektromechanische Systeme
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OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich