Opis projektu
Plan osiągnięcia wysokiego poziomu gotowości technologicznej technologii mikrofalowych obliczeń kwantowych
Współczesne telefony komórkowe wykorzystują technologię mikrofalową w małej skali, ale ta sama technologia może być wykorzystana również do budowy wielkoskalowego procesora kwantowego wykorzystującego uwięzione jony. W końcu technologia mikrofalowa ma niezwykły potencjał w zakresie upraszczania. Niemniej jednak nadal istnieją poważne wyzwania o charakterze technicznym, jeśli chodzi o zwiększanie skali systemów pułapek jonowych (lub jakichkolwiek innych) do poziomu milionów kubitów, jakie są wymagane do wdrożenia obliczeń kwantowych na pełną skalę. W związku z tym zespół finansowanego ze środków UE projektu MicroQC opracuje plan działania mający na celu udoskonalenie technologii obliczeń kwantowych z użyciem mikrofal, tak by osiągnęła ona wysoki poziom gotowości technologicznej. Dzięki zastosowaniu w projekcie najnowocześniejszej inżynierii kwantowej naukowcy będą w stanie zademonstrować działanie szybkich i odpornych na błędy mikrofalowych bramek dwu- i wielokubitowych. Zaprojektują również skalowalne komponenty technologiczne, które znajdą zastosowanie w wielokubitowych procesorach kwantowych.
Cel
The construction of a large-scale trapped-ion quantum information processor can be made decisively simpler by using the well-developed and compact microwave technology present already in today’s mobile phones and other devices. Microwave technology has tremendous simplification potential by condensing experimental effort from an optical table with several square meters of accurately aligned optical components down to an engineered conductor microstructure embedded into a chip surface and a few off-the-shelve microwave components. Thus, this technology can be the key enabling step for addressing the formidable challenge of a scalable quantum processor. Although the field is still in its infancy, there is rapid progress: a fidelity of over 99.9999% has been achieved for single-qubit gates and 99.7% for two-qubit gates. This technology allows execution of quantum gates by the application of a voltage to a microchip potentially replacing millions of laser beams and it can operate at room temperature or mild cooling. There are still enormous technical challenges in scaling ion trap (or any other) systems up to the millions of qubits required to implement meaningful full-sale quantum computation and simulation. The main objective of MicroQC is to demonstrate, through state-of-art quantum engineering, fast and fault-tolerant microwave two-qubit and multi-qubit gates and to design scalable technology components that apply these techniques in multi-qubit quantum processors. The successful accomplishment of these objectives, in a combined effort by five leading groups in this field – three experimental groups, including the pioneers in microwave quantum logic with static and oscillating magnetic gradients, and two leading theory groups – will make large-scale quantum computation and simulation with microwave-controlled microfabricated ion traps possible. In addition, MicroQC will produce a roadmap, to take microwave quantum computation to high technology readiness levels.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringinformation engineeringtelecommunicationsradio technologymicrowave technology
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringinformation engineeringtelecommunicationsmobile phones
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physics
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETFLAG-2018-03
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
1164 SOFIA
Bułgaria