Projektbeschreibung
Entwicklung einer neuen Quantenplattform auf Basis von Arrays mit 2D-Penning-Fallen
In der Quanteninformatik wurden rasche Fortschritte erzielt, wobei Quantenkontrolle hoher Präzision bei mikrofabrizierten Radiofrequenz-Ionenfallen demonstriert wird, während das problematische Radiofrequenz-Potenzial bei der Verwendung eines einheitlichen Magnetfelds eliminiert wird. Das EU-finanzierte Projekt IONPEN baut auf diesen Fortschritten auf und hat sich vorgenommen, eine neue Quantencomputer- und Simulationsplattform zu entwickeln, die auf skalierbaren 2D-Arrays aus Ionen in mikrofabrizierten Penning-Fallen basiert. Es wird mit Vielteilchen interagierende Spin-Hamiltonoperatoren zu Ionenzahlen demonstrieren, die von herkömmlichen Computern unerreichbar sind. So wird es einen skalierbaren Quantensimulator erstellen, der neue Erkenntnisse über die Verbindungen zwischen der mikroskopischen Physik und entstehenden Verhaltensweisen liefert. Das Projekt wird sich unter anderem auf die Gebiete fundamentale Physik, Chemie, Materialwissenschaft und Verschlüsselung auswirken.
Ziel
This project will develop a new platform for quantum computation and quantum simulation based on scalable two-dimensional arrays of ions in micro-fabricated Penning traps. It builds upon the rapid advances demonstrating high precision quantum control in micro-fabricated radio-frequency ion traps while eliminating the most problematic element - the radio-frequency potential - using a uniform magnetic field. This offers a significant advantage: since the magnetic field is uniform it provides confinement at any position for which a suitable static quadrupole can be generated. By contrast, r.f. potentials only provide good working conditions along a line. This changed perspective provides access to dense two-dimensional strongly interacting ion lattices, with the possibility to re-configure these lattices in real time. By combining closely-spaced static two-dimensional ion arrays with standard laser control methods, the project will demonstrate previously inaccessible many-body interacting spin Hamiltonians at ion numbers which are out of the reach of classical computers, providing a scalable quantum simulator with the potential to provide new insights into the links between microscopic physics and emergent behavior. Through dynamic control of electrode voltages, reconfigurable two-dimensional arrays will be used to realize a scalable quantum computing architecture, which will be benchmarked through landmark experiments on measurement-based quantum computation and high error-threshold surface codes which are natural to this configuration. Realizing multi-dimensional connectivity between qubits is a major problem facing a number of leading quantum computing architectures including trapped ions. By solving this problem, the proposed project will pave the way to large-scale universal quantum computing with impacts from fundamental physics through to chemistry, materials science and cryptography.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Informationstechnik Telekommunikation Funktechnologie Funkfrequenz
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Computersicherheit Kryptografie
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
8092 Zuerich
Schweiz
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.