Projektbeschreibung
Neuer Quantenbit stellt Hi-Fi-Quantenoperationen in Aussicht
Neue Versuche haben die Quantenüberlegenheit demonstriert – ein seit langem herbeigesehnter Meilenstein in der Quanteninformatik, der beweist, dass Quantencomputer ihre klassischen Pendants übertreffen können. Die größte noch zu klärende Herausforderung besteht in der Implementierung von Operationen mit hinreichender Genauigkeit, um zu verlässlichen Ergebnissen zu gelangen. Das EU-finanzierte Projekt ConceptQ plant die Entwicklung einer neuen Art superleitender Quantenbit, der Quantenoperationen noch genauer ausführt. Der neue Quantenbit weist eine erstaunlich einfache Struktur auf, die ausschließlich aus Standardmaterialien und einer einfachen Josephson’schen Supraleitverbindung besteht. Der Quatenbit wird außerdem eine geringere Rauschempfindlichkeit haben und erheblich vom Verhalten eines harmonischen Oszillators abweichen. Die Forschenden werden außerdem eine Elektronik entwickeln, die bei Temperaturen bis nahe am absoluten Nullpunkt funktioniert – im Millikelvin-Bereich.
Ziel
Quantum technology is an exciting field where new scientific discoveries have great potential to be used in practical applications such as in quantum computing. Although quantum supremacy has been recently demonstrated in fully superconducting qubits, there is a major challenge in promoting these many-qubit processors feasible for technological applications and advanced science experiments: fidelity of all qubit operations well above 99.9% in a power-efficient control and readout architecture is required.
This project ConceptQ aims to demonstrate a new superconducting-qubit concept that has a surprisingly simple structure consisting only of standard materials and a single Josephson junction while providing insensitivity to charge and flux noise, and most importantly large anharmonicity. We combine these properties with a new multimode enhancement idea to demonstrate record-breaking fidelities in quantum-logic gates, in initialization, and in readout. Importantly, we introduce cryogenic active components to implement all these three basic operations at millikelvin temperatures thus paving the way for a power-efficient integrated quantum-classical control system. Finally, we use the best new methods and designs for multi-qubit processors and demonstrate a new quantum algorithm at high fidelity.
With these breakthroughs, we aim to supersede the transmon as the standard high-fidelity superconducting qubit, thus boosting quantum-technology research and methodology not only in computing but also in sensing and simulation. This potentially opens horizons for novel scientific discoveries in classical cryoelectronics, quantum calorimetry, open quantum systems, and quantum thermodynamics. ConceptQ is a science project, but thanks to on-going collaborations with the quantum industry, it holds great potential for advancement of global wellbeing, e.g. through envisioned long-term applications in cyber security, quantum chemistry, and artificial intelligence.
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: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
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).
- circuit quantum electrodynamics
- cQED
- superconducting circuit
- superconducting qubit
- superconducting electronics
- cryogenic microwave source
- superconducting-qubit readout
- superconducting-qubit initialization
- superconducting resonator
- transmon qubit
- fluxonium qubit
- Josephson junction
- superconducting quantum computer
- bolometer
- ultrasensitive microwave bolometer
- open quantum system
- engineered quantum environment
- millikelvin electronics
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.
-
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-ADG
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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.
02150 Espoo
Finnland
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.