Projektbeschreibung
Eine einfachere Implementierung von Quantenprozessoren dank Quantenglühen
Quantencomputer nehmen langsam Gestalt an. Quanten-Bits, beziehungsweise Qubits, können analog zu den herkömmlichen digitalen Bits den Wert 0 oder 1 annehmen. Ausschließlich für Qubits gilt, dass sie sich darüber hinaus auch in beiden Zuständen gleichzeitig befinden können. In jedem Fall muss der Zustand lange genug festgehalten werden, um ihn schreiben, manipulieren oder auslesen zu können. Darüber hinaus ist eine Quantenfehlerkorrektur erforderlich. Bei den Qubits wurden gewaltige Fortschritte gemacht und supraleitende Qubits gelten nun als die führenden Kandidaten, um die Grundlage fehlerkorrigierter Quantencomputer zu bilden. Die Fehlerkorrektur sorgt jedoch für einen enormen Mehraufwand bei der Qubit-Hardware. Dieses Problem könnte durch Quantenglühen umgangen werden, da dabei die Fehlerkorrektur für bestimmte wichtige Anwendungen überflüssig gemacht wird. Das EU-finanzierte Projekt AVaQus entwickelt eine Technologie, um einen voll funktionsfähigen, kleinen Quantenprozessor zu demonstrieren, der auf Quantenglühen und supraleitfähigen Qubits beruht und zu großen Vorteilen im Vergleich zu bestehenden Ansätzen führen könnte.
Ziel
Quantum annealers are devices that prepare the ground state of complex many-body quantum models. These quantum processors have a large transformative power -they can solve real-life problems of interest: scheduling, navigation, quantum chemistry, and many others-, and important technological advantages over universal quantum computers -no need for error correction nor accurate gate operations- that make such processors potentially simpler to design, build, and control. The goal of this consortium is to beat the limitations of current annealing devices regarding heating, noise and dephasing by building and operating a coherent quantum annealer based on superconducting qubits with high connectivity, tuneable interactions and long coherence times. The radical vision in AVaQus is to demonstrate the capacity of quantum annealers to act as general-purpose quantum simulators of spin models and non-universal quantum computers for variational algorithms. Our proposal banks on the progress of superconducting quantum technology and on well-developed superconducting qubit circuitry. However, unlike quantum computing, coherent quantum annealers are in earlier stages of development and this project represents a ramp-up effort to develop the core technology -qubits, tuneable couplings, layouts, controls- and ideas for sustainable scalability. Consequent with this vision, AVaQus brings together excellent European research groups and small to medium-sized enterprises, under the common goal of developing an integrated, small-size and fully-functional quantum processor that demonstrates coherent quantum annealing with 5 qubits fully connected in a multi-coupler network. We will also develop comprehensive real-life optimization problems and simulations in quantum chemistry, spin models and finance that are solved by our small-scale quantum annealer, create methods for validation and certification, and provide a route towards achieving a quantum advantage in larger-scale devices.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural scienceschemical sciencesphysical chemistryquantum chemistry
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcomputer hardwarequantum computers
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssuperconductivity
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
08193 Cerdanyola Del Valles
Spanien