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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Quantum reservoir computing for efficient signal processing

Descripción del proyecto

Tecnologías innovadoras para aumentar la eficacia y fiabilidad de las comunicaciones a larga distancia

Las tecnologías cuánticas están a punto de transformar la comunicación y la detección, lo que ofrece una velocidad, seguridad y eficacia sin precedentes. Sin embargo, con los sistemas actuales se afrontan retos como el elevado consumo de energía y las interferencias en las comunicaciones al aire libre. El equipo del proyecto QRC-4-ESP, financiado por el Consejo Europeo de Innovación, tiene previsto crear los primeros sistemas informáticos cuánticos de reserva basados en cúbits superconductores y cúbits con defectos de carburo de silicio. Estos sistemas prometen más de cien veces la velocidad y la eficiencia energética de los sistemas clásicos de aprendizaje automático. Los cúbits superconductores permitirán comunicaciones cuánticas por satélite seguras y resistentes a la niebla, mientras que los cúbits de carburo de silicio mejorarán las redes de fibra óptica. Las actividades del proyecto podrían contribuir al avance de la comunicación mundial y los diagnósticos médicos.

Objetivo

The long-term vision of the QRC-4-ESP project is to produce the World’s first quantum reservoir computing (QRC) systems based on superconducting qubits and silicon carbide (SiC) defect qubits. This new disruptive technology will create drastic improvements in speed and reduction in power consumption – two or more orders of magnitude (>100X) - compared to classical machine learning systems. Ultimately, the technology will enable ground-breaking microwave range, open air, quantum communication and new optical range, fibre network, quantum sensors.

Due to their structure, superconducting qubits naturally operate in the microwave range (hundreds of MHz to tens of GHz), which means they are well-matched to the required frequency range for satellite communications, because signals in this frequency band are minimally disturbed by fog and clouds. Currently, operating open-air quantum communications in this range is difficult due to strong background thermal noise. However, the development of superconducting quantum sensors and their integration with superconducting QRC could resolve this issue by enabling the routine use of well-developed quantum key distribution protocols. Thereby, quantum satellite communication could be successfully deployed - once and for all - without the risk of interception and decryption.

Defect-based qubits in SiC can operate in several frequency bands, including the optical band. Here we are especially interested in their operation in the near-infrared, which would make them a natural match for fibre-optical networks. Long-range open-air quantum communication in the optical range is impractical due to atmospheric interference. However, the inclusion of prospective QRC devices - with quantum inputs and outputs - as quantum repeaters could significantly increase performance and reduce costs. Another application would be to integrate an optical-range quantum sensor with an image-processing QRC, which would be very useful for medical diagnostics.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-EIC-2023-PATHFINDEROPEN-01

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Coordinador

LEIBNIZ-INSTITUT FUER PHOTONISCHE TECHNOLOGIEN E.V.
Aportación neta de la UEn
€ 612 845,00
Dirección
Albert Einstein strasse 9
07745 Jena
Alemania
Región
Thüringen Thüringen Jena, Kreisfreie Stadt
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
€ 612 845,00

Participantes (7)

Socios (1)