Projektbeschreibung
Nutzung von Rauschen in Quantensystemen zur Leistungssteigerung
Mit dem Fortschritt der Quantencomputertechnologie bleiben kritische Fragen hinsichtlich ihrer fundamentalen Grenzen und ihrer Umsetzung in die Praxis ungeklärt. Das ERC-finanzierte Projekt CCnoisyQC wird sich darauf konzentrieren, wie sich Rauschen und Störungen auf Quantensysteme auswirken. Anstatt diese Hindernisse als Barrieren zu betrachten, wird im Rahmen der vorgeschlagenen Forschung untersucht, wie sie gezielt genutzt werden können, um robustere Quantenalgorithmen zu entwickeln. Darüber hinaus wird ein tieferes Verständnis der Quantenfehlertoleranz angestrebt, die Auswirkung von Rauschen und Störungen auf die Quantenkomplexität untersucht und verrauschte Systeme erforscht, um skalierbare Quantenvorteile zu erzielen.
Ziel
The field of quantum computation has matured tremendously since the early remarkable discoveries of exponential quantum algorithms speed ups, quantum error correction and fault tolerance. However, some of the most basic, fundamental questions, remain a challenge. What are the conditions for quantum fault tolerance, and what are its fundamental limitations? What other problems admit quantum algorithmic speed ups, and how can we design new quantum algorithms? Can quantum Hamiltonian complexity be more relevant to phenomena that physicists encounter in the lab? Can we provide evidence for scalable quantum advantage on near term devices?
To make progress on these major challenges, this proposal focuses on one overarching theme: the effect of noise and perturbation on computational complexity of quantum systems. For quantum algorithms, we propose to treat noise and perturbations as a tool, rather than an obstacle, and to introduce those deliberately in quantum algorithm design. We aim to develop a mathematical theory of quantum fault tolerance, and within it, study the conditions for this remarkable phenomenon to hold. In quantum complexity we will address questions such as the sensitivity of quantum complexity to perturbations; while the quantum complexity of naturally noisy systems without error correction will be studied in the attempt to make progress on demonstrating quantum advantage in near term devices.
We postulate that the theme of noise and perturbations not only underlies these questions, but also connects them in deep and insightful ways. We hope to use this perspective to make significant progress and open new frontiers both on important challenges within fault tolerance, quantum algorithmic advantage and quantum complexity, from the computer science side, as well as on our
understanding of multi-partite entanglement, stability, relaxation times and the transition from quantum to classical, from the physics side.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
- quantum fault tolerance
- quantum algorithms
- quantum Hamiltonian complexity
- quantum error correction
- quantum computational complexity
- quantum algorithmic speedups
- quantum to classical phase transitions
- quantum self correcting memory
- adiabatic algorithms
- quantum walks
- quantum advantage
- quantum PCP
- quantum LDPC codes
- PE3_15 Statistical physics: phase transitions
- condensed matter systems
- models of complex systems
- interdisciplinary applications
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
91904 JERUSALEM
Israel
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.