European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

3D integration technology for silicon spin qubits

Opis projektu

Budowa komputera kwantowego na sto kubitów

Komputery kwantowe mogą zrewolucjonizować nasze podejście do rozwiązywania problemów czysto obliczeniowych, które dla zwykłych komputerów pozostają nierozwiązywalne. Finansowany ze środków UE projekt QUCUBE ma umożliwić opracowanie krzemowego procesora kwantowego, który będzie pozwalał prowadzić obliczenia na co najmniej stu bitach kwantowych (tzw. kubitach), czyli największej do tej pory ich liczbie. Powodzenie projektu wymaga dokonania wielu przełomowych odkryć technologicznych, w tym opracowania architektury trójwymiarowej przystosowanej do stosowania urządzeń pozwalających wykrywać ładunki niezbędnych do odczytu kubitów oraz metalowych linii bramek umożliwiających sterowanie elektryczne i pomiary, a także wdrożenia schematów kwantowej korekcji błędów.

Cel

Originally conceived to describe the microscopic world of atoms and elementary particles, the theory of quantum mechanics has eventually served to predict macroscopic phenomena, e.g. the electrical and optical properties of semiconductors, resulting a wide range of technological applications that have changed our way of living. Foundational properties like quantum superposition and entanglement, however, have remained essentially unexploited. Their use may allow achieving computational powers inaccessible to classical digital computers, opening unprecedented opportunities.
In a quantum computer, the elementary bits of information are encoded onto two-level quantum systems called qubits. Since qubits interact with the uncontrolled degrees of freedom of their environment, the evolution of their quantum states can become quickly unpredictable, leading to a reduced qubit fidelity. In topological quantum computing schemes, e.g. the surface code, the reduced fidelity is compensated by using decoherence-free logical qubits consisting of a large number (~103) of entangled physical qubits. As a result, a useful quantum processor should host at least millions of qubits. Although dauntingly large, this number is still small as compared to the number of transistors in a modern silicon microprocessors.
QuCube leverages industrial-level silicon technology to realize a quantum processor containing hundreds of spin qubits confined to a two-dimensional array of electrostatically defined silicon quantum dots. To face the challenge of addressing the qubits individually, we use a three-dimensional architecture purposely designed to accommodate, on separated planes, the charge sensing devices necessary for qubit readout, and the metal gate lines for the electrical control and measurement. The gate lines are operated according to a multiplexing principle, enabling a scalable wiring layout. We shall implement fault-tolerant logical qubits and quantum simulations of complex Hamiltonians

System finansowania

ERC-SyG - Synergy grant

Instytucja przyjmująca

COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES
Wkład UE netto
€ 10 980 316,25
Adres
RUE LEBLANC 25
75015 PARIS 15
Francja

Zobacz na mapie

Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Rodzaj działalności
Research Organisations
Linki
Koszt całkowity
€ 10 980 316,25

Beneficjenci (2)