Opis projektu
Ciekawy pomysł, który może doprowadzić do powstania połączonych sieci komputerów kwantowych
Niektóre metale są schładzane do ekstremalnie niskich temperatur, bliskich zeru absolutnemu, przechodzą w stan nadprzewodnictwa – zanika w nich opór związany z przepływem elektronów. Brak rozpraszania energii sprawia, że nadprzewodzące obwody kwantowe idealnie nadają się do budowy wielkoskalowych kwantowych urządzeń obliczeniowych, w których przetwarzanie informacji opierałoby się na bitach kwantowych (kubitach), a nie na liczbach binarnych (bitach). Jednak trudności związane z koniecznością polegania na nadprzewodnictwie, a tym samym z koniecznością ekstremalnego chłodzenia układów, znacznie komplikują wdrażanie lokalnych i rozległych sieci komputerowych (LAN/WAN), w których działałyby różne urządzenia i systemy. Finansowany ze środków UE projekt SuperQuLAN ma na celu usunięcie tej przeszkody. W jego ramach ma powstać demonstracja działania sieci LAN wykorzystujących nadprzewodzące kubity przemieszczające się między oddzielonymi przestrzennie jednostkami chłodniczymi, połączonymi kriogeniczną linią transmisyjną. Jeśli przedsięwzięcie się powiedzie, utoruje ono drogę dla budowania sieci metropolitalnych i otworzy drzwi łączności internetowej komputerom kwantowym.
Cel
Superconducting quantum circuits are one of the most promising platforms for realizing large-scale quantum computing devices, where in the near future a coherent integration of 100-1000 qubits is feasible. However, the required temperatures of only a few mK currently restrict quantum operations to superconducting qubits that are located within the same dilution refrigerator. This imposes a serious constraint on the realization of even larger quantum processors or the implementation of local- and wide-area quantum networks based on superconducting technology.
The targeted breakthrough of this project is to overcome this limitation by demonstrating for the first time the operation of a quantum local area network (QuLAN), where superconducting qubits housed in spatially separated refrigerators are connected via a cryogenic transmission line. Using this setup, we will implement state transfer protocols and distributed quantum algorithms between superconducting qubits that are tens of meters apart. In parallel, we will develop and demonstrate new electro-optical quantum transducer designs for fast microwave-to-optics conversion and many other essential components and protocols for efficiently integrating multiple superconducting quantum computing units into a single coherent network. The outcomes of this project will enable the non-incremental step from intra- to inter-fridge quantum communication and will facilitate the implementation of first quantum computing clusters. In the long run, this technology provides the basis for the realization of metropolitan-area scale quantum networks using superconducting circuits.
The project will be carried out by an interdisciplinary team of experts in the fields of superconducting circuits, nanophotonics and quantum information theory, and in close collaboration with industry partners. The complementary expertise of this consortium will ensure the scientific and economic success of this project.
Dziedzina nauki
- natural sciencesphysical sciencesquantum physics
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- engineering and technologynanotechnologynanophotonics
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssuperconductivity
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
1040 Wien
Austria