European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Scalable quantum computing with continuous variable cluster states

Opis projektu

Skalowalne, oparte na ciągłych pomiarach zmiennych podejście do obliczeń kwantowych

Obliczenia kwantowe oparte na pomiarach zaczęto stosować nieco ponad dwie dekady temu. Polegają one na przetwarzaniu informacji kwantowych poprzez powtarzanie prostych pomiarów na wielu kubitach przygotowanych w stanie silnie splątanym, tzw. stanie klastrowym. Pomimo znacznych postępów poczynionych w ostatniej dekadzie spore wyzwania koncepcyjne i techniczne nadal stanowią barierę dla powstania wersji w większej skali, które mogą przewyższać swoimi możliwościami klasyczne komputery. Finansowany przez ERBN projekt ClusterQ oprze się na swoich zademonstrowanych dwuwymiarowych stanach klastrowych skrajnie dużych rozmiarów, aby otrzymać skalowalne, trójwymiarowe stany klastrowe. Zostaną one zbadane i przetestowane w celu opracowania podejścia opartego na ciągłym pomiarze zmiennych, nowatorskiej strategii odpornych na błędy pomiarów obliczeń kwantowych wykorzystujących kody powierzchniowe w trójwymiarowych stanach klastrowych.

Cel

Measurement-based quantum computation is a highly promising approach to quantum computing as it simply performs quantum processing directly through the measurements of a multi-partite entangled cluster state and thereby circumvents the complex unitary dynamics of conventional gate-based quantum computers. However, despite significant progress over the last decade in devising new strategies for measurement-based quantum computing, significant conceptual and technical challenges still remain for realizing up-scaled versions that reach the quantum advantage regime where it outperforms classical computation. In ClusterQ we aim to overcome these challenges using continuous variable three-dimensional entangled cluster states. Based on our recent work on generating and exploiting extremely large two-dimensional clusters states we aim to make conceptual breakthroughs along three different directions. First, we deterministically generate highly scalable three-dimensional cluster states of different topological structures, and explore their many-body behaviour and usefulness for quantum computing. Next, we use the three-dimensional cluster states combined with hybrid detection technologies to demonstrate new quantum boson sampling algorithms – a near-term quantum computing algorithm allowing for a demonstration of quantum computational supremacy – and finally, we explore, theoretically and experimentally, a novel strategy for fault-tolerant measurement-based quantum computation using surface-codes in 3D cluster states. ClusterQ aims to position the continuous variable measurement-based approach to quantum information processing in the field of front-running candidates for NISQ (noisy, intermediate-scale quantum) computing and, in the longer term, fault-tolerant quantum computing.

Instytucja przyjmująca

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET
Wkład UE netto
€ 2 792 416,00
Adres
ANKER ENGELUNDS VEJ 101
2800 Kongens Lyngby
Dania

Zobacz na mapie

Region
Danmark Hovedstaden Københavns omegn
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 2 792 416,00

Beneficjenci (1)