Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary

Electronic-photonic integrated quantum simulator platform

Opis projektu

Przenoszenie symulacji kwantowych z akceleratorów cząstek do poziomu komputerów stacjonarnych

Symulacje, czyli przybliżenia rzeczywistych zjawisk, mają kluczowe znaczenie w wielu dziedzinach nauki, od lotnictwa i medycyny do badania zmian klimatycznych i trendów giełdowych. W symulatorach przeprowadza się wirtualne „doświadczenia”, których prowadzenie w rzeczywistości byłoby zbyt kosztowne, czasochłonne, niebezpieczne, a w skrajnych przypadkach wręcz niemożliwe do przeprowadzenia. W świecie mechaniki kwantowej opis natury, zachowania materii i energii na poziomie atomowym i subatomowym przy użyciu zasad fizyki klasycznej jest zwyczajnie niemożliwy. Obecnie jedynym sposobem, by uzyskać zachowania kwantowe, jest przeprowadzenie odpowiedniego eksperymentu w wysokoenergetycznych akceleratorach cząstek, bardzo często w skrajnych temperaturach. Stworzenie dostępnego w warunkach laboratoryjnych, działającego w oparciu o krzemowe rozwiązania fotoniczno-elektroniczne, symulatora kwantowego, który działałby w temperaturze pokojowej, mogłoby zrewolucjonizować nasze zrozumienie świata kwantowego i dać wsparcie szybkiemu rozpowszechnieniu innowacji. Właśnie na tym skupiają się badania prowadzone w ramach finansowanego ze środków UE projektu EPIQUS.

Cel

EPIQUS aims to demonstrate a cheap, easy-to-use, performant Quantum Simulator (QS) based on full integration of silicon nitride photonics with silicon electronics. The core objective of EPIQUS is to set a cornerstone technology – demonstrate the first breakthrough device - which will simulate quantum mechanical problems in a compact device operating at ambient temperatures. Our vision is to develop a Quantum Simulator by bringing onto a unique semiconductor platform the mature silicon microelectronic (CMOS, digital) and the silicon nitride quantum micro-photonic functionalities. Within EPIQUS we will develop a 3D-integrated quantum simulator hardware, where (1) a photonic quantum interference circuit, hosting (1a) scalable entangled photon sources (pumped by a NIR pulsed diode laser to produce on-chip photon pairs via nonlinear four wave mixing), (1b) the state preparation stage and (1c) the 16 qubit reconfigurable quantum interference circuit, will be monolithically integrated on the same Si chip with (2) scalable arrays of single photon avalanche detectors (Silicon SPADs) operating at ~ 850nm and at room temperatures. Around this, our consortium will build an integrated system, in which on the “software level” a quantum algorithm will sustain the quantum simulation results from the hardware. In this last, a custom Analog chip will control the QS module by managing the pulsed pump laser, phase shifters (needed to reconfigure the QS) and the SPADs in order to control actively the quantum optical circuit. Finally, the output data will be handled by the digital chip to feed the software algorithm. EPIQUS will envision scalability up to 50 qubits using the proposed breakthrough technology. The EPIQUS consortium will be based on several groups from EU countries and one non-EU partner with diverse expertise, ranging from material, device, photonic and electronic circuit engineering, microfabrication technology, quantum optics and spectroscopy, information technologies.

Zaproszenie do składania wniosków

H2020-FETOPEN-2018-2020

Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszenia

Szczegółowe działanie

H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01

Koordynator

FONDAZIONE BRUNO KESSLER
Wkład UE netto
€ 1 132 025,00
Adres
VIA SANTA CROCE 77
38122 Trento
Włochy

Zobacz na mapie

Region
Nord-Est Provincia Autonoma di Trento Trento
Rodzaj działalności
Research Organisations
Linki
Koszt całkowity
€ 1 132 025,00

Uczestnicy (8)