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Programmable Atomic Large-Scale Quantum Simulation

Projektbeschreibung

Aufbau modernster Plattformen für Quantensimulationen

Quantensimulationen helfen bei der Beantwortung von Fragen in der Grundlagenforschung, Materialentwicklung und Quantenchemie sowie bei realen Problemen in der Industrie. Neutralatom-Simulatoren können bereits mehr als 50 kalte Atome in optischen Gittern oder Arrays optischer Pinzetten handhaben, die entweder durch durch Kollisionen oder durch den Rydberg-Zustand vermittelte Wechselwirkungen interagieren. Die Ionenfallen-Plattform erreicht mit bis zu 20 Ionen eine bisher unerreichte Leistung. Das EU-finanzierte Projekt PASQuanS zielt darauf ab, Quantensimulationsplattformen auf der Grundlage ultrakalter Atome und Ionen weiterzuentwickeln. Zu diesem Zweck werden fortgeschrittene Plattformen so erweitert, dass sie mehr als 1 000 Atome oder Ionen handhaben können, die Kontrollmethoden verbessert und die Quantensimulatoren vollständig programmierbar werden.

Ziel

PASQuanS will perform a decisive transformative step for quantum simulation towards programmable analogue simulators addressing questions in fundamental science, materials development, quantum chemistry and real-world problems of high importance in industry. PASQuanS builds on the impressive achievements of the most advanced quantum simulation platforms, based on atoms and ions. The neutral-atom simulators handle more than 50 cold atoms in optical lattices or arrays of optical tweezers, interacting via either collisional or Rydberg-state-mediated interactions. The ion-trap platform reaches unsurpassed control with up to 20 ions. By scaling up these platforms towards >1000 atoms/ions, by improving control methods and making these simulators fully programmable, PASQuanS will push these already well-advanced platforms far beyond both the state-of-the-art and the reach of classical computation. Full programmability will make it possible to address quantum annealing or optimization problems much sooner than digital quantum computation. PASQuanS will demonstrate a quantum advantage for non-trivial problems, paving the way towards practical and industrial applications. PASQuanS tightly unites five experimental groups with complementary methods to achieve the technological goals, connected with six theoretical teams focusing on certification, control techniques and applications of the programmable platforms, and five industrial partners in charge of the key developments of enabling technologies and possible commercial spin-offs of the project. PASQuanS will result in modular building blocks for a future generation of quantum simulators. Possible end-users of these simulators, major industrial actors, are tightly associated with the consortium. In a cross-fertilization process, they will be engaged in a dialogue on quantum simulation, and help to identify and implement key applications where quantum simulation provides a competitive advantage.

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

H2020-FETFLAG-2018-2020

Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigen

Unterauftrag

H2020-FETFLAG-2018-03

Koordinator

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Netto-EU-Beitrag
€ 1 725 000,00
Adresse
HOFGARTENSTRASSE 8
80539 Munchen
Deutschland

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Region
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 1 725 000,00

Beteiligte (18)