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Spin based quantum computer and simulator (SPINUS)

Descrizione del progetto

Sviluppare simulatori e computer quantistici scalabili allo stato solido

I simulatori e i computer quantistici si stanno avvicinando a un livello tecnologico tale da fornire vantaggi rispetto ai computer classici per lo svolgimento di compiti specifici; ciononostante, i dispositivi quantistici esistenti devono ancora essere migliorati e sviluppati affinché sia possibile affrontare casi d’uso complessi di rilevanza industriale. Il progetto SPINUS, finanziato dall’UE, svilupperà piattaforme sperimentali per la simulazione quantistica con oltre 50 unità quantistiche e per la computazione quantistica con oltre 10 qubit utilizzando reti di spin nucleari e qubit di spin elettronici in materiali di diamante e carburo di silicio. L’applicazione di un approccio modulare e di nuove tecniche di lettura consentiranno un’ulteriore scalabilità in seguito alla conclusione del progetto, mentre l’hardware quantistico basato sullo stato solido può essere particolarmente solido ed efficiente dal punto di vista energetico grazie alla possibilità di operare a pressione e a temperatura (quasi) ambiente.

Obiettivo

The SPINUS project aims to establish experimental platforms for both quantum simulation (with >50 quantum units) and quantum computation (with >10 qubits). Despite rapid advancements, scaling and implementing quantum simulators and computers towards a regime surpassing available classical methods remains difficult due to the demanding constraints of existing architectures. By utilizing the exceptional qualities of silicon carbide (SiC) and diamond materials, the SPINUS project suggests a novel strategy for scalable solid-state quantum simulation and computation hardware based on nuclear spin networks and dipole-dipole entangled electron spin qubits.

Our first goal is to create a quantum simulation platform that uses optically polarized NV centers and color centers along with nuclear spin networks in diamond or SiC. This technology allows for the investigation of a wide range of strongly correlated models without being constrained by the capabilities of the available quantum simulators.

Second, we aim at scaling up platforms for solid-state quantum computing to more than 10 fully programmable qubits at ambient temperatures. For these purposes, the consortium will investigate various architectures and techniques for initializing, controlling, and reading out the spin qubits with the goal of achieving large-scale quantum simulation and computation capabilities. This will take advantage of the excellent coherence properties and robustness against environmental noise of these materials.

SPINUS has great potential to advance the field of quantum computing and simulation and open new possibilities for the investigation of intricate quantum systems by fostering and contributing to a European quantum and a European diamond ecosystem by working closely with start-up businesses affiliated with the project team and cooperation with the related Flagship initiatives.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation Actions

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-CL4-2023-DIGITAL-EMERGING-01-CNECT

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV
Contributo netto dell'UE
€ 1 157 850,00
Indirizzo
HANSASTRASSE 27C
80686 Munchen
Germania
Regione
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
€ 1 157 850,00

Partecipanti (12)