Descripción del proyecto
Memoria cuántica basada en el espín y procesamiento cuántico basado en el cúbit de flujo superconductor
Los ordenadores cuánticos aprovechan las leyes de la mecánica cuántica para aumentar exponencialmente el almacenamiento y la capacidad informática respecto a los ordenadores clásicos. La década de los veinte se anuncia como la década de la informática cuántica y el equipo del proyecto HyQuArch pretende situarse a la vanguardia de los avances en este campo. En el proyecto, que cuenta con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, se desarrollará una novedosa arquitectura cuántica híbridaque combinará una memoria cuántica de acceso aleatorio basada en centros de vacantes de nitrógeno establecidos con cúbits de flujo superconductores que actuarán como procesadores cuánticos. Los conocimientos obtenidos permitirán almacenar por primera vez estados cuánticos entrelazados de dos cúbits de flujo en la memoria cuántica. La colaboración con las partes interesadas del sector privado garantizará la integración en dispositivos prácticos.
Objetivo
HyQuArch aims to provide top-level scientific outputs and training in the field of solid-state quantum technologies. Its main goal is to set-up the technical foundations of a Hybrid Quantum Architecture that couples a random-access quantum memory, the spins of nitrogen-vacancy (NV) centres in a diamond crystal, to several superconducting flux qubits acting as quantum processors. Superconducting cavities will turn on and off the communication between these components and perform operation and read-out protocols. The outgoing phase will take place at the USTC in Shanghai, while the return phase will develop at INMA in Zaragoza. First, several strategies will be combined to: a) enhance the ensemble-qubit coupling and b) minimize the environmental noise suffered by NV spins. The former goal will be addressed by fabricating the superconducting circuits onto diamond substrates and by using superconducting lumped element resonators to confine and enhance the microwave magnetic fields that mediate the transfer of quantum information. Longer storage lifetimes, thus higher state transfer fidelities, will be achieved by lowering the NVs concentration. Next, the focus will be on designing and implementing complex microwave pulse sequences to operate the quantum components and to exchange quantum information between them. Attaining these targets will enable storing entangled quantum states of two flux qubits in the quantum memory, a milestone that has remained elusive up to now. The return phase will be centred on the standardization of the technologies developed in Shanghai. Via collaboration with private stakeholders, the use of FPGA integrated circuits will lead to the development of low latency libraries for operating qRAMs. These advances will also enrich other quantum technologies pursued at CSIC. In particular, the final prototype will be applied to introduce a qRAM unit and tuneable couplers to boost the computational power of a quantum processor based on spin qudits.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ingeniería y tecnologíaingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la informacióningeniería electrónicahardware informáticoordenador cuántico
- ciencias naturalesciencias físicaselectromagnetismo y electrónicasuperconductor
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global FellowshipsCoordinador
28006 Madrid
España