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Modular Industrial Large-scaLE quaNtum computing with trapped IONs, phase 1

Projektbeschreibung

DEENESFRITPL

Ein Schritt auf dem Weg zu wirklich skalierbarer Quanteninformatik

Um die immense Macht der Quanteninformatik auszunutzen, ist der Übergang von experimentellen Anordnungen zu soliden Technologien auf Industrieniveau erforderlich. Im EU-finanzierten Projekt Millenion-SGA1 soll dieser Übergang erleichtert werden, indem der Schwerpunkt auf modulare Skalierbarkeit und Zugänglichkeit in Quantencomputern mit eingefangenen Ionen gelegt wird. Ausgehend von dem erfolgreichen Demonstrator mit 50 Qubit werden über Millenion-SGA1 die Grenzen ausgereizt, indem ein vollautomatisierter Quantencomputer mit eingefangenen Ionen und 100 Qubit mit beispielloser Leistung aufgestellt wird. Es soll jedoch nicht nur die Hardware eingerichtet werden. Ein weiteres Ziel ist, die Quantenprozessoren nahtlos mit Infrastrukturen für Hochleistungsrechner zu integrieren. Um den Zugang zu Mitteln der Quanteninformatik zu demokratisieren und kollaborative Innovation zu fördern, bahnt das Team von Millenion-SGA1 den Weg für Instrumentarien zur Entwicklung von Quantensoftware mit Cloud-Zugang. Dabei wird auch die Fernverbindung zwischen Quantenprozessoren ermöglicht.

Ziel

The MILLENION project focuses on modular scalability and accessibility aspects of trapped-ion quantum computers (QCs), tackling the transition from current laboratory-based experiments to industry-grade quantum computing technologies with technology readiness level above 8. The envisaged platform, which builds on top of the rack-mounted 50-qubit QC demonstrator realised in the flagship project AQTION, will offer a quantum advantage for various use-cases in a fully automated 100-qubit ion-trap QC. Our consortium will aggressively pursue disruptive development goals: (a) changing from one-dimensional strings of ions to two-dimensional arrays will allow us to support up to100 qubits; (b) consistently encoding quantum information in the electronic ground state of ion qubits enables error rates smaller than 10-3 per gate operation compatible with fault-tolerant error correction; and (c) implementing parallel gate operations will enable larger algorithmic depth. The new demonstrator devices will be equipped with a hardware-optimised firmware suite and will be integrated in a high-performance computing (HPC) infrastructure to realise a QC/HPC solution, supporting standardised interfaces to various quantum software development kits with cloud accessibility. Finally, we will pave the way to scalable quantum computing by introducing long-range connectivity between quantum processors. We will combine these quantum information techniques with trap fabrication and packaging technologies which integrate optical and electronic components to achieve stable long-term operation in an industrial environment. These scientific and technological advances will provide a powerful hardware platform that can be exploited by partnering quantum software Within this project, the ion-trap quantum computing platform will be extended to push towards 100 qubits, realize fault-tolerant performance levels, and pursue the demonstration of a European quantum advantage.

Wissenschaftliches Gebiet

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

HORIZON-CL4-2022-QUANTUM-01-SGA

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Finanzierungsplan

HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation Actions

Koordinator

UNIVERSITAET INNSBRUCK
Netto-EU-Beitrag
€ 4 189 748,75
Adresse
INNRAIN 52
6020 Innsbruck
Österreich

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Region
Westösterreich Tirol Innsbruck
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 4 189 748,75

Beteiligte (13)

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Letzte Aktualisierung: 11 Juli 2023

Mein Booklet

Permalink: https://cordis.europa.eu/project/id/101114305/de

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