Projektbeschreibung
Bahnbrechende Qubit-Qubit-Kopplung unterstützt großmaßstäbliche Quanteninformationsverarbeitung
Quantencomputer versprechen revolutionäre Rechenleistungen, aber zuverlässige großmaßstäbliche Systeme sind nur schwer realisierbar. Supraleitende Qubits zählen zu den vielversprechendsten Hardwareansätzen, doch die zuverlässige Kopplung von Qubits zur Durchführung von Operationen bleibt als ein kritischer Engpass bestehen. Das Team des ERC-finanzierten Projekts NovaDePro wird zwei zentrale Herausforderungen angehen: die Verbesserung von Zwei-Qubit-Interaktionen, um schnellere, zuverlässigere Operationen durchzuführen, sowie die Demonstration einer neuen Generation von „geschützten“ Qubits mit größerer Stabilität. Es wird ein neuartiger Kopplungsmechanismus bereitgestellt, der schnelle Multi-Qubit-Gatter zulässt und zum ersten 4-Qubit-Gatter führt, das in einer einzigen Operation demonstriert wird. Darauf aufbauend werden bahnbrechende hybride Schaltungskomponenten einen erstmals vorgestellten hybriden Quantenschaltkreis unterstützen, damit insgesamt die großmaßstäbliche, fehlertolerante Quanteninformationsverarbeitung vorangebracht wird.
Ziel
Superconducting qubits have emerged as a leading platform for realizing intermediate- and large-scale quantum computing and quantum simulation. This success has been due to the exceedingly wide range of qubit encodings and rich physics attainable by combining superconducting circuit elements to achieve high coherence qubits and high fidelity quantum operations. In this project, I will demonstrate novel approaches to two central aspects of the future of superconducting quantum computing. 1) Despite the dramatic scaling in the number of qubits, the fundamental workhorse to implementing quantum algorithms and quantum error correction is still two-qubit interactions. 2) There has recently been a large interest in novel so-called 'protected qubit encodings' for high coherence, but none have yet been competitive with standard 'non-protected' qubits. The main results of NovaDePro will be -Implementation of a novel qubit-qubit coupling mechanism enabling fast microwave-activated multi-qubit gates. -Demonstration of the first single-shot high-fidelity four-qubit gate and parity readout, enabled by the new coupling technique, in a surface code quantum error correction layout. -A new approach to hybrid superconductor/semiconductor Josephson junctions with high stability (as demonstrated in our recent experiments) and coherence properties compatible with state-of-the-art superconducting qubits. -The first demonstration of superconducting circuits that combine standard insulator-based and hybrid superconductor/semiconductor-based Josephson junctions to implement new high-coherence protected qubit encodings and straightforward quantum control schemes. These achievements will push the boundaries of superconducting quantum computing by opening a new path for high-fidelity error correction in intermediate- and large-scale quantum computing and demonstrate a new family of high coherence protected qubits in a first-of-its-kind hybrid quantum circuit.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Informationstechnik Telekommunikation Funktechnologie Mikrowellentechnik
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Regelungstechnik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
1165 KOBENHAVN
Dänemark
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.