Projektbeschreibung
Interaktive Informationsverarbeitung auf Quantenbasis: Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung ausschöpfen
Die Quantenverschränkung wurde erstmals 1935 von Albert Einstein und seiner Arbeitsgruppe vorgestellt. Bald darauf folgte Schrödingers berüchtigtes Gedankenexperiment mit der „Katze“ und einigen ganz außergewöhnlichen möglichen Schlussfolgerungen. Im Jahr 1972 wiesen Forschende experimentell nach, dass zwei weit voneinander entfernte Teilchen verschränkt sein können. Das Zeitalter der Quantenverschränkung, die für einen Großteil der Vorteile der Quanteninformatik gegenüber der klassischen Informatik verantwortlich ist, ist angebrochen. Sie wurde 2022 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet und ebnet den Weg für Quanten-Hardware, die den Anforderungen der theoretischen Quantenprotokolle gerecht werden kann. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt QInteract wird neue Instrumente und Algorithmen entwickeln, die den Nachweis von schwer fassbaren Quantenvorteilen und deren effiziente Umsetzung ermöglichen.
Ziel
We are approaching an era where the capabilities of quantum hardware begin to meet the requirements of theoretical quantum protocols. Such times give new urgency to the Central Challenge of the theory of quantum information processing:
For which tasks do quantum devices hold an advantage over their conventional counterparts?
My proposal addresses this challenge in the context of information processing with interacting parties, which is the natural setting for problems in cryptography, communication, and distributed computing. We take a two-pronged approach with each prong addressing an essential facet of interactive information processing while sharing a common focus on efficiency. A desired impact is to kick-start a new pragmatic trend that focuses on efficiency in areas where the main goal so far has been an information-theoretic understanding of ultimate quantum capabilities.
The first work package deals with the uniquely quantum resource of entanglement which is responsible for most quantum advantages in multi-party settings. We will propose new tools (e.g. entanglement-preserving reductions) that will allow us to systematically identify scenarios where the generally elusive quantum advantages can be detected and realized efficiently. We will also address major outstanding challenges like the Parallel Repetition question and finding a simple task capable of distinguishing two competing models of entanglement. The latter is our most ambitious goal which would provide an alternative proof for Connes' Embedding Problem and lay theory groundwork for an experiment capable of identifying the right mathematical description of reality.
The second work package will leverage Schur-Weyl duality to devise efficient algorithms for symmetric problems with quantum input. We will put forth new error reduction algorithms for black-box devices (e.g. quantum majority vote) and propose highly efficient explicit quantum circuits for key subroutines like quantum Schur sampling.
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.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
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.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Software
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Algebra
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Mathematik angewandte Mathematik Spieltheorie
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.