Projektbeschreibung
Entwicklung von effizienten Algorithmen zur optimalen Informationsverarbeitung
Der hohe Aufwand, der zum Korrigieren von Fehlern notwendig ist, die durch ungewolltes Rauschen verursacht werden, verhindert die Anwendung der Quantentheorie in der Informationstechnologie. Obwohl es Fortschritte bei der Entwicklung besserer Fehlerkorrekturcodes und fehlertoleranter Schemata gibt, bestehen noch immer Wissenslücken zu den Grenzen der Kommunikation über ein von Rauschen geprägtes Quantenmedium. Das EU-finanzierte Projekt AlgoQIP möchte eine algorithmische Theorie für eine optimale Informationsverarbeitung aufstellen, die über den statistischen Ansatz der Theorie von Shannon hinausgeht. Dazu sollen effiziente Algorithmen entwickelt werden, bei denen die Beschreibung eines Rauschmodells eingegeben und eine nahezu optimale Methode für eine zuverlässige Kommunikation unter diesem Modell ausgegeben werden. Diese Algorithmen werden eine direkte Anwendung in der Entwicklung von Quantentechnologien finden.
Ziel
In the road towards quantum technologies capable of exploiting the revolutionary potential of quantum theory for information technology, a major bottleneck is the large overhead needed to correct errors caused by unwanted noise. Despite important research activity and great progress in designing better error correcting codes and fault-tolerant schemes, the fundamental limits of communication/computation over a quantum noisy medium are far from being understood. In fact, no satisfactory quantum analogue of Shannon’s celebrated noisy coding theorem is known.
The objective of this project is to leverage tools from mathematical optimization in order to build an algorithmic theory of optimal information processing that would go beyond the statistical approach pioneered by Shannon. Our goal will be to establish efficient algorithms that determine optimal methods for achieving a given task, rather than only characterizing the best achievable rates in the asymptotic limit in terms of entropic expressions. This approach will address three limitations — that are particularly severe in the quantum context — faced by the statistical approach: the non-additivity of entropic expressions, the asymptotic nature of the theory and the independence assumption.
Our aim is to develop efficient algorithms that take as input a description of a noise model and output a near-optimal method for reliable communication under this model. For example, our algorithms will answer: how many logical qubits can be reliably stored using 100 physical qubits that undergo depolarizing noise with parameter 5%? We will also develop generic and efficient decoding algorithms for quantum error correcting codes. These algorithms will have direct applications to the development of quantum technologies. Moreover, we will establish methods to compute the relevant uncertainty of large structured systems and apply them to obtain tight and non-asymptotic security bounds for (quantum) cryptographic protocols.
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.
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.
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
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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.
78153 Le Chesnay Cedex
Frankreich
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.