Description du projet
La cryogénie et les architectures distribuées à plusieurs cœurs permettent de passer à l’échelle de l’informatique quantique
Les ordinateurs quantiques bruyants de taille intermédiaire sont actuellement les ordinateurs quantiques les plus puissants. Bien qu’ils ne soient pas tolérants aux pannes, ils se sont révélés beaucoup plus efficaces que les superordinateurs actuels les plus avancés. Cependant, les ordinateurs quantiques à correction totale des erreurs nécessiteraient des millions de qubits pour résoudre les problèmes du monde réel. Le projet QUADRATURE, financé par le CEI, relèvera le défi du million de qubits en ouvrant la voie à une nouvelle génération d’architectures informatiques quantiques. Plutôt que de câbler et de connecter individuellement des millions de qubits, QUADRATURE développera des architectures évolutives en connectant des cœurs quantiques distribués. Ces cœurs seront reliés par des liens de transfert d’état de qubits à cohérence quantique et des interconnexions sans fil. Les composants du réseau fonctionneront à des températures cryogéniques. L’architecture proposée prend en charge la reconfigurabilité et répond à un grand nombre d’exigences algorithmiques quantiques hétérogènes.
Objectif
Today’s tremendous interdisciplinary effort towards building a quantum computer promises to tackle problems beyond reach of any classical computer. Although intermediate-scale quantum computers have been recently demonstrated to exceed the capability of the most powerful supercomputers, it is widely recognized that addressing any real-world problem will require upscaling quantum computers to thousands or even millions of qubits. This proposal focuses on the grand challenge of scalability in quantum computers, from a full-stack architectural standpoint, and enabled by communication networks operating within the quantum computing package at cryogenic temperatures. The QUADRATURE project hence aims to pioneer a new generation of scalable quantum computing architectures featuring distributed quantum cores (Qcores) interconnected via quantum-coherent qubit state transfer links and orchestrated via an integrated wireless interconnect. This novel architecture supports reconfigurability to serve massive flows of heterogeneous quantum algorithmic demands. The main objectives are (i) to experimentally prove the first micro-integrated all-RF qubit-state transfer link within a cryogenic tunable superconducting cavity waveguide in the microwave and THz frequency region for quantum-coherent frequency-multiplex and routing (ii) to achieve experimentally the transfer of classical data through wireless in-package links by integrated cryo-antennas and tranceivers (iii) to build protocols for a quantum-coherent integrated network enabling the exchange of qubits through the coordination of the quantum-coherent data plane and the wireless control plane (iv) to develop appropriate scalable architectural methods such as mapping, scheduling, and coordination approaches across multiple Qcores, and (v) to demonstrate the scalability of the approach via multi-scale design space optimization and for a set of quantum algorithm benchmarks, with at least 10x improvement in overall performance.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-EIC-2022-PATHFINDEROPEN-01
Voir d’autres projets de cet appelRégime de financement
HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinateur
46022 Valencia
Espagne