Descrizione del progetto
Sistemi multilivello regalano nuove capacità all’informatica quantistica
I processori quantistici hanno già iniziato a superare le macchine classiche per quanto riguarda lo svolgimento di alcuni compiti. Tuttavia, i vettori inerenti alle informazioni quantistiche e numerosi problemi mirati non si inseriscono con naturalezza nel paradigma binario alla base degli attuali computer classici e quantistici. Il progetto QUDITS, finanziato dall’UE, sfrutterà qudit in grado di codificare più di due numeri ciascuno. Pertanto, anziché ridurre il ricco spazio di Hilbert di ioni intrappolati a solo due livelli, la ricerca proposta impiegherà strutture multilivello, in grado di dimostrarsi migliore nell’affrontare problemi complessi rispetto ai sistemi qubit. La ricerca condotta nell’ambito del progetto potrebbe sviluppare ulteriormente il potenziale dei processori quantistici, inserendo i dispositivi quantistici su scala intermedia di breve termine in un regime che si spinge oltre le capacità classiche.
Obiettivo
Quantum processors have taken the binary paradigm of classical computing to the quantum realm and are starting to outperform the best classical devices. Yet, neither the underlying quantum information carriers, nor many of the targeted problems naturally fit into this two-level paradigm. In this project, I aim to break this paradigm. Instead of restricting the rich Hilbert space of trapped ions to only two levels, the proposed research will make full use of the multi-level (qudit) structure as a resource for quantum information processing. This will unlock unused potential within quantum processors and bring near-term intermediate-scale quantum devices into a regime well beyond classical capabilities. Furthermore, the availability of high-performing qudit quantum hardware will stimulate a rethinking of the way we approach quantum information processing. This ambitious goal will be achieved by designing and implementing a trapped-ion quantum processor, tailored for qudits. Building on the full toolbox of atomic physics, this device will benefit from ongoing developments for binary systems, while featuring significantly extended capabilities, including novel ways of interacting qudits for resource-efficient processing. Using this hardware, we aim to achieve two objectives: First, we will develop tools for and demonstrate native qudit quantum information processing from simulation to computation. Second, we will show that the platform outperforms not only qubit systems but also the best classical devices through the demonstration of a quantum advantage.
I am convinced that this project will stimulate a number of research directions beyond its immediate goals, from application-tailored quantum computing, to advanced quantum communication and quantum metrology. My strong background in several quantum technology platforms, as well as my track record in (multi-level) quantum information processing puts me in a unique position to realize the ambitious goals of this project.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
6020 Innsbruck
Austria
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.