Opis projektu
Nowa architektura dla systemów kwantowych odpornych na błędy
Pułapki Penninga, wykorzystujące silne pola magnetyczne do uwięzienia jonów, stwarzają nowe możliwości dla komputerów kwantowych poprzez umożliwienie stabilizacji dużych układów jonowych. W odróżnieniu od konwencjonalnych architektur obliczeń kwantowych wykorzystujących uwięzione jony, pułapki Penninga pozwalają na zastosowanie spinowych kubitów jądrowych, w których informacja kwantowa jest kodowana w spinie jądra atomowego, np. w jonach ⁴³Ca⁺. Kubity te mogą przechowywać więcej informacji na jon, zmniejszając tym samym potrzebę stosowania dodatkowego sprzętu. Zespół projektu CAPTAIN Q, realizowanego przy wsparciu z działań „Maria Skłodowska-Curie”, skupi się na ulepszaniu spinowych kubitów jądrowych w warunkach silnych pól magnetycznych, tworzeniu zaawansowanych operacji kwantowych dla układów wielopoziomowych i opracowywaniu odpornych na błędy stanów kwantowych. Dzięki zastosowaniu mikrofabrykowanych struktur uwięzienia badacze z projektu CAPTAIN Q dążą do opracowania skalowalnej i niezawodnej architektury opartej na pułapkach Penninga dla komputerów kwantowych przyszłości.
Cel
Recent progress in ion-trap quantum computing has been driven largely by quasi-2D RF trap architectures and ion–photon modules, which already enable high-fidelity gate operations and small-scale algorithms. However, scaling these systems to the fault-tolerant regime remains a key challenge due to increasing hardware overhead and control complexity. Penning traps, which employ strong magnetic fields to stabilize large ion arrays, offer a fundamentally different architecture that has so far been scarcely explored for quantum computation. In this regime, the strong magnetic field modifies the energy structure such that one no longer speaks of hyperfine qubits but rather of nuclear spin or electronic spin qubits. The nuclear spin states of 43Ca+ provide a rich multi-level manifold, enabling more information to be stored per ion and reducing the number of physical qubits required for large-scale processing.
In this project, we aim to establish surface Penning traps as a competitive platform for quantum computing through three tightly connected objectives. The first objective is to identify and benchmark the nuclear spin qubit of 43Ca+ under high magnetic fields, providing the foundation for robust state preparation and measurement. The second objective is to explore the qudit manifold of the nuclear spin, implementing single- and two-qudit gates. The third objective is to demonstrate spin-cat states in this manifold, using them as intrinsically error-protected encodings and targeting the first experimental demonstration of error correction in a Penning trap device.
All experiments will be carried out in a microfabricated surface Penning trap with individual trapping sites for each ion, enabling flexible geometries and scalability. Supported by close integration of theory, experiment, and industrial collaboration, the project will deliver the first robust multi-level quantum processing in a Penning trap and reinforce Europe’s position in quantum technologies.
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 chemiczne chemia nieorganiczna berylowce
- inżynieria i technologia inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna inżynieria elektroniczna sprzęt komputerowy komputer kwantowy
- nauki przyrodnicze matematyka matematyka czysta geometria
- nauki przyrodnicze informatyka nauka o danych przetwarzanie danych
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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) HORIZON-MSCA-2025-PF
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaKoordynator
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.
8092 Zuerich
Szwajcaria
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.