Descrizione del progetto
Simulatori quantistici rumorosi per problemi a molti corpi nella fisica
I protocolli di simulazione quantistica analogica utilizzano hardware quantistico per affrontare problemi a molti corpi senza la necessità di correzione degli errori. Tuttavia la loro accuratezza e i vantaggi rispetto ai computer classici restano incerti. Il progetto ToNQS, finanziato dal CER, mira a esplorare l’accuratezza delle simulazioni quantistiche analogiche per problemi a molti corpi in fisica. Stabilirà i limiti delle deviazioni nei risultati dei simulatori quantistici rumorosi, creando un certificato di accuratezza. Ciò contribuirà a identificare problemi affidabili in cui gli errori non sono proporzionali alle dimensioni, nonostante la possibilità che tali problemi possano essere classicamente facili da risolvere. Il progetto integrerà concetti di ottica quantistica, fisica dei sistemi a molti corpi e teoria della complessità per determinare se i problemi stabili siano complessi anche per i computer classici, valutando in ultima analisi i vantaggi dei simulatori quantistici rumorosi.
Obiettivo
Analog quantum simulation protocols, which aim to use quantum hardware without performing error correction to solve large quantum many-body problems, have emerged as a near-term as well as experimentally accessible alternative to a building a fault tolerant quantum computer for these problems. However, from a theoretical standpoint, whether analog simulators can be trusted to provide accurate results for large quantum many-body problems and if they provide an advantage over classical computers remains a largely unsolved problem. In ToNQS, I aim to rigorously understand the accuracy of analog quantum simulation of many-body problems in both low-energy and high-energy physics. I will do so by developing mathematically rigorous upper bounds on the deviation of the output of a noisy quantum simulator from the target observables which will then serve as an accuracy certificate for the quantum simulator.
With this accuracy certificate, I will identify problems that can be reliably solved on quantum simulators – these will problems where the error in the noisy simulator output not grow with the problem size, and thus can be solved for large system sizes in the presence of noise. However, it is possible that problems that are stable are also classically easy and analog quantum simulators are incapable of providing speedups over classical computers while being accurate. In ToNQS, I will then aim to investigate if there is complexity-theoretic evidence for stable problems to also be hard for classical computers.
This project will bring together ideas from different sub-areas of my expertise – quantum optics, many-body physics, quantum information and quantum complexity theory. If successful, this project would provide an end-to-end theoretical framework to identify problems for which a noisy quantum simulator can be trusted and reason about its quantum advantage for these problems, thus resolving a major theoretical objection to analog simulators as computational devices.
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.
- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria elettronica hardware computer quantistici
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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 - HORIZON ERC 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-2025-STG
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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.