Descrizione del progetto
Un nuovo qubit promette operazioni quantistiche ad alta fedeltà
Recenti esperimenti hanno dimostrato la supremazia quantistica, una pietra miliare a lungo attesa nell’informatica quantistica perché dimostra che i computer quantistici possono superare le loro controparti classiche. Resta la sfida più importante: implementare le operazioni con un’accuratezza sufficiente per ottenere risultati affidabili. Il progetto ConceptQ, finanziato dall’UE, prevede di sviluppare un nuovo tipo di qubit superconduttore in grado di eseguire operazioni quantistiche con maggiore precisione. Il nuovo qubit avrà una struttura sorprendentemente semplice, composta soltanto da materiali standard e da una singola giunzione Josephson. Inoltre, sarà progettato per avere una ridotta sensibilità al rumore e per discostarsi fortemente dal comportamento degli oscillatori armonici. I ricercatori svilupperanno anche un’elettronica in grado di funzionare a temperature prossime allo zero assoluto, nell’ordine dei millikelvin.
Obiettivo
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.
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.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
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.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione sicurezza informatica
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica superconduttività
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).
- 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
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
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
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-ADG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
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.
02150 Espoo
Finlandia
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.