Opis projektu
Molekularne kudity spinowe stanowią nową nadzieję dla dziedziny komputerów kwantowych
Spintronika molekularna daje nowy impuls do rozwoju dziedziny technologii kwantowych. Wykonywanie obliczeń kwantowych jest możliwe dzięki ostrożnemu i dokładnemu kontrolowaniu spinu elektronu wewnątrz cząsteczki. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu FATMOLS zamierzają zbudować prototyp procesora kwantowego opartego na zjawisku spinu cząsteczek. Sztuczne cząsteczki magnetyczne pracujące jako kudity – elementy kwantowe, które mogą posiadać wiele stanów kwantowych jednocześnie – będą sterowane, odczytywane oraz łączone przy pomocy nadprzewodnikowych układów połączonych z nimi przy pomocy koherentnego złącza. Nowatorskie rozwiązanie pozwoli na integrację funkcji kwantowych w trzech różnych skalach (spinów jądrowych, spinów elektronowych i układów), charakteryzując się przy tym modułowością, skalowalnością i dużą elastycznością. Rezultaty projektu przełożą się w znaczący sposób na urządzenia do rezonansu magnetycznego.
Cel
FATMOLS introduces a new paradigm in the world of quantum technologies: the molecular spin quantum processor. Artificial magnetic molecules that realize spin qudits, with multiple addressable quantum spin states, are controlled, read-out and linked via their coherent coupling to on-chip superconducting circuits. This novel scheme integrates quantum functionalities at three different scales (nuclear spins, electronic spins and circuits), is inherently modular and therefore scalable, and is also very flexible. It admits different qudit realizations, can create diverse qubit arrays and topologies and perform quantum simulations and fault-tolerant quantum computing, with quantum error correction either embedded in each molecule or distributed among different nodes in a topological lattice. FATMOLS objective is to provide a proof-of-concept of one of the repetition unit cells of this platform, involving at least two molecules with multiple and fully addressable levels, from which more complex architectures can be created. To achieve this goal, FATMOLS will design suitable algorithms and architectures for specific applications (quantum chemistry simulations, quantum error correction) and create, test and interconnect the different components of this technology (molecules, superconducting nano-resonators and control electronics), through a creative collaboration between disciplines and between top-level academic and industrial partners. In the short term, the project will reshape multi-frequency magnetic resonance instrumentation, a key enabling technology of widespread use. In the medium to long term, it will define an alternative roadmap to reach the next level of computational power (100-1000 qubits) and, therefore, address quantum optimization and quantum simulation problems with direct impact on diverse economic sectors, including agriculture, health-care, energy and artificial intelligence.
Dziedzina nauki
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligence
- natural sciencesmathematicspure mathematicstopology
- natural scienceschemical sciencesphysical chemistryquantum chemistry
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssuperconductivity
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
28006 Madrid
Hiszpania