Projektbeschreibung
Einsatz aktueller und in nächster Zukunft verfügbarer Quantencomputer für Probleme der Quantenchemie
Der Begriff Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) wurde vor ein paar Jahren vorgeschlagen. Er bezieht sich auf Geräte mit einer mittleren Anzahl von Qubits (50 bis einige hundert), deren verrauschte Quantengatter eine Fehlertoleranz verhindern und die Größe der Quantenschaltungen begrenzen, die zuverlässig Berechnungen durchführen können. Sie sind ein Schritt auf dem Weg zum vollständig fehlertoleranten Quantencomputing mit Millionen von Qubits. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird das Projekt QC-SQUARED zeigen, dass Berechnungen in der Quantenchemie von dieser NISQ-Hardware im Vergleich zum klassischen Rechnen profitieren können. Das Team wird Methoden und Algorithmen entwickeln, die diese Vorteile nutzen und den Weg für die Nutzung bereits vorhandener NISQ-Technologien ebnen.
Ziel
Quantum computing has the potential to provide an exponential speedup
compared to classical computers, but the practical implementation is still in its infancy.
Two central questions are:
(1) in which field the current noisy intermediate-scale quantum (NISQ) hardware
can provide benefits compared to classical computers and
(2) which methods and algorithms enable this advantage?
The aim of this project is to answer these questions by enabling
accurate and efficient Quantum Chemistry calculations on current and near-term Quantum Computers
for relevant chemical and physical problems.
This paves the road to simulate strongly correlated electron systems of
high scientific and economical interest, where
accurate approaches are needed to understand groundbreaking chemical and physical phenomena,
like high-temperature superconductivity, photosynthesis or nitrogen fixation.
It will be achieved by developing and implementing novel quantum algorithms
based on the combination of the transcorrelated (TC) method
and a complete active space self-consistent field (CASSCF) embedding approach.
The TC method will reduce the necessary quantum resources by
providing accurate results for a small strongly correlated region already with small basis sets.
While CASSCF will allow to target more realistic systems by embedding the
correlated region self-consistently in a larger environment, which is efficiently described
by inexpensive mean-field approaches.
This project has the potential to go beyond the state-of-the-art by:
(a) pushing the boundaries of currently possible quantum chemical calculations,
allowing further theoretical understanding and practical design of quantum materials
and (b) pave the road toward scientific and economical relevance of quantum computing
already in the NISQ era.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural scienceschemical sciencesphysical chemistryquantum chemistry
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesbiological sciencesbotany
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssuperconductivity
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
412 96 GOTEBORG
Schweden