Projektbeschreibung
Forschung ebnet den Weg für die ersten Anwendungen von Quantenvorrichtungen in naher Zukunft
Quantencomputer könnten zu neuen Durchbrüchen in Wissenschaft und Technik verhelfen. Um ihre Vorteile nutzen zu können, müssen jedoch Grenzen bei der Entwicklung, der Optimierung und dem Benchmarking von Quantenalgorithmen überwunden werden. Wir befinden uns derzeit in der „verrauschten“ Ära der Quanteninformatik mit verrauschten Quantenprozessoren im mittleren Maßstab. Solche Vorrichtungen sind nur begrenzt in der Lage, Quantenalgorithmen aus dem Lehrbuch auszuführen. Das EU-finanzierte Projekt FINE-TEA-SQUAD zielt darauf ab, einen einheitlichen Rahmen zu entwickeln, mittels dessen solche Prozessoren praktische Anwendungen finden können. Die Forschenden werden Protokolle für die Vorbereitung von Quantenzuständen entwerfen und breite Familien von Zuständen charakterisieren, die auf skalierbare Weise vorbereitet werden können. Darüber hinaus werden sie ein praktisches Zertifizierungsinstrumentarium konzipieren, das für Geräte der nahen Zukunft geeignet ist, wobei der Schwerpunkt auf der Erzeugung zertifizierter Zufälligkeit aus einem einzigen verrauschten Quantenprozessor im mittleren Maßstab liegt.
Ziel
Quantum technologies have set remarkable milestones in the last years, e.g. with quantum advantage experiments and loophole-free Bell tests. Despite this progress, the quantum devices we currently have, the so-called noisy, intermediate-scale quantum (NISQ) devices, are too imperfect to run textbook quantum algorithms, yet they hold great potential. With their advent, much research has been devoted to finding them a first practical application. Focus on optimization, quantum chemistry and machine learning has been intense, and the developments are closely monitored by governments and industry alike. Variational algorithms in a classical-quantum feedback loop and adiabatic algorithms have been the dominant paradigm. However, important bottle-necks remain that severely maim the performance of NISQ devices and the field yearns for a novel approach.
FINE-TEA-SQUAD, FIrst NEar-TErm ApplicationS of QUAntum Devices, proposes a radically new vision: to develop a unifying framework that will yield the first practical applications of NISQ devices. The main objectives are (A) to design experimentally-friendly protocols for quantum state preparation circumventing major existing bottlenecks (high number of repetitions, noise-induced barren plateaus...) and characterize broad families of states that can be prepared in a scalable way, (B) to develop a practical certification toolset amenable to near-term devices, with especial focus on the generation of certified randomness from a single NISQ device. The key idea is to use the hardness of many-body physics in a classical verifier-quantum prover interactive protocol. This approach will overcome the existing limitations of current approaches: it will be both easy to prepare and easy to verify (C) to overcome current hardware scalability limitations by combining several NISQ nodes into a small quantum network, and develop the appropriate theoretical framework to efficiently tailor and run quantum algorithms on them.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
2311 EZ Leiden
Niederlande
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.