Description du projet
Un commutateur innovant pourrait résoudre le problème des câbles d’ordinateur quantique
Les ordinateurs quantiques peuvent stimuler le développement de nouvelles avancées dans les sciences et les technologies, en s’attaquant à des problèmes que les ordinateurs conventionnels actuels ne peuvent pas traiter. Le faible nombre de qubits que le matériel peut supporter et le grand nombre de câbles requis empêchent toutefois cette technologie de pénétrer plus largement le marché. Le projet SPECTRUM, financé par l’UE, développera une technologie capable de simplifier de manière remarquable le contrôle de plusieurs qubits par un même câble. Les chercheurs mettront au point un commutateur dont le noyau supraconducteur fonctionnera à des fréquences impossibles à atteindre avec des composants électroniques semi-conducteurs classiques tout en affichant une dissipation d’énergie quasi nulle. Ce nouveau commutateur permettra également de réduire les temps d’arrêt, les coûts et l’encombrement global du matériel.
Objectif
Despite the high expectations and numerous announcements that have been made over the past ten years, the spread of Quantum Computers (QCs) is still in its infancy. The major factors limiting the diffusion and market penetration of QCs are their low scalability and high cost. Both issues are connected to the bulkiness and complexity of the signal lines that operate the QC. The required large amount of cables undermine the scalability and decrease the thermal stability of the Quantum Processing Units (QPUs). With this project, we aim to increase the scalability and reduce the thermal issues of QPU developing a radiofrequency (RF) switch, QueSt, that allow to simultaneously control the state of multiple qubits through the same cable. QueSt goes well beyond what is achieved with state-of-the-art electronics that typically provide bulky, slowly and energy inefficient solutions. The core component of QueSt is an all-metallic superconducting transistor-controlled via gate voltages. This transistor exploits the peculiar characteristics of a superconducting material to work at frequencies (~1 THz) unachievable with classical semiconductor electronic components and with nearly zero power dissipation.
During SPECTRUM we are going to build a complete test platform QueSt devices. The state-of-the-art nanofabricated prototype of QueSt will be tested in a custom made cryostat able to unleash the true potential of this technology. Furthermore, ultra-fast FPGA-based electronics will take the case of the control of multiple switches, providing an affordable and performant control over the prototype. This platform will be the environment in which QueSt will be studied at strict contact with the state of the art Quantum Processing Units. The experiments performed in real Quantum Computer under the EU-funded Spectrum project will be the first step to the true Quantum Revolution.
Champ scientifique
Not validated
Not validated
Programme(s)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinateur
00185 Roma
Italie