Descrizione del progetto
Utilizzo delle interazioni dei fermioni per risolvere complessi problemi quantistici
Le complesse interazioni tra i fermioni determinano proprietà fondamentali dei materiali, tra cui la conduttività e il magnetismo, rendendo il loro studio essenziale per il progresso tecnologico. La simulazione accurata di queste interazioni è tuttavia difficoltosa a causa dei loro complessi stati quantistici. Il progetto FermiChem, finanziato dal CER, utilizzerà una nuova piattaforma computazionale per simulare tali sistemi costituiti da fermioni ultra-freddi in reticoli ottici. Il metodo sfrutta le proprietà fermioniche naturali degli atomi ultra-freddi, che potrebbero potenzialmente superare le prestazioni dei computer quantistici basati sullo spin. FermiChem intende dimostrare l’elaborazione quantistica fermionica sviluppando circuiti quantistici per lo studio della materia condensata, creando un codice informatico per collegare le simulazioni a linguaggi di programmazione di alto livello e progettando una nuova architettura a pinzette per migliorare la coerenza. I progressi compiuti da FermiChem sui sistemi quantistici fermionici potrebbero portare a nuove applicazioni pratiche nella chimica e nella scienza dei materiali.
Obiettivo
The determination of ground states of many interacting fermions is a key application for future quantum computers with significant implications for the design of new materials and the prediction of reaction pathways in chemistry. Recently, we put forward the proposal Simulating Chemistry with Fermionic Optical Superlattices, establishing ultracold fermions in optical lattices as a promising computational platform for this task. This approach uses the hard-wired fermionic symmetries of ultracold atoms to potentially outperform spin-based quantum computers.
The project FermiChem will turn this theoretical proposal into application and enable the first experimental demonstration of fermionic quantum processing with ultracold atoms. We will pursue three aims: (1) To generate fermionic quantum circuits for measuring arbitrary correlation functions for condensed matter; (2) To provide computer code to connect our UniRand fermionic quantum simulator to high-level programming languages and to execute such fermionic circuits in hardware; (3) To validate the design of a new type of tweezer architecture with dramatically enhanced motional coherence properties. Together, these innovations will establish a full stack for fermionic computing and translate our proposal for computation with fermionic circuits in superlattices into experiments with real-world applications.
Our work will be embedded in a network of collaborations with academic and industry partners in order to guide the development of soft- and hardware towards fermionic quantum computation. FermiChem will point the way towards using fermionic quantum systems for industry-relevant problems in chemistry and material science.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-POC
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
80539 MUNCHEN
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.