Opis projektu
Droga do pierwszego praktycznego komputera kwantowego do badania fermionów
Układy fermionowe są ważne w fizyce i chemii, ale jednocześnie są trudne do badania ze względu na złożone oddziaływania fermionów, a także ogromne wymagania dotyczące danych. Obliczenia przy użyciu klasycznych metod często kończą się niepowodzeniem z powodu znoszenia znaków, podczas gdy tradycyjne komputery kwantowe wymagają złożonych algorytmów do przetwarzania fermionów. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu FOrbQ zajmie się tymi wyzwaniami, tworząc pierwszy procesor kwantowy z bramkami cyfrowymi. Wykorzystując neutralne atomy fermionowe, badacze będą mogli bezpośrednio kontrolować oddziaływania fermionów, eliminując potrzebę stosowania złożonych odwzorowań. Programowalne bramki tunelowe, dostrajane kolizje i szybkie cykle umożliwią szybką symulację silnie skorelowanych układów Fermiego. Łącząc technologię ultrazimnych atomów z obliczeniami kwantowymi, zespół projektu FOrbQ zamierza zbudować pierwszy praktyczny fermioniczny komputer kwantowy.
Cel
Fermions are ubiquitous in nature, and the study of fermionic systems with strong correlations lies at the centre of many fundamental and relevant problems in modern physics and chemistry. Any microscopic simulation not only needs to treat exponentially large Hilbert spaces but also has to accurately represent the fermionic exchange statistics. However, classical numerical methods suffer from a well-known sign problem, and conventional gate-based quantum computers employ distinguishable spin-1/2 degrees of freedom, which requires a significant algorithmic overhead for handling fermionic systems.
FOrbQ will be the first quantum processor with digital gates that addresses the anticommutation on the hardware level by using fermionic neutral atoms. Drawing from my ten-year experience with optical superlattices and quantum gas microscopes, I will develop stable, programmable tunnelling and exchange gates in an optical lattice with full local control over the tunnelling rates. With tunable collisions of atoms and a rapid cycle time, FOrbQ introduces a digital bottom-up approach for the simulation of strongly correlated Fermi systems. By directly controlling the coupling between fermionic spin orbitals, FOrbQ will implement local 2D Hamiltonians efficiently without the cumbersome fermion-to-spin qubit mapping. I will apply the novel hardware to open questions of hole pairing and exotic superconductivity in the Hubbard model, as well as perform the first simulations of molecules. Inherently, the atoms implement particle-number conservation and spin symmetries, making FOrbQ a powerful platform for electron simulations from multi-band Hubbard models to quantum chemistry.
FOrbQ combines well-tested robust technologies of ultracold atoms with concepts from quantum computing to create the first fermionic quantum computer and outline a clear path towards a practical quantum advantage for the simulation of electrons.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
- nauki przyrodnicze nauki fizyczne fizyka teoretyczna fizyka cząstek elementarnych fermion
- nauki przyrodnicze nauki fizyczne optyka mikroskopia
- inżynieria i technologia inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna inżynieria elektroniczna sprzęt komputerowy komputer kwantowy
- nauki przyrodnicze nauki fizyczne elektromagnetyzm i elektronika nadprzewodnik
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
GŁÓWNY PROGRAM
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-STG
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaInstytucja przyjmująca
Kwota netto dofinansowania ze środków Unii Europejskiej. Suma środków otrzymanych przez uczestnika, pomniejszona o kwotę unijnego dofinansowania przekazanego powiązanym podmiotom zewnętrznym. Uwzględnia podział unijnego dofinansowania pomiędzy bezpośrednich beneficjentów projektu i pozostałych uczestników, w tym podmioty zewnętrzne.
G1 1XQ Glasgow
Zjednoczone Królestwo
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.