Ziel
Goals of this project are the construction of new quantum algorithms as well as the investigation of the theoretical realisability of their implementations in devices based on realistic physical structures. The study of microscopic complex regularities of the physical interactions and the symmetries mirroring the system's invariance with respect to specific state space transformations is planned which might lead to outstanding fast algorithms for hard problems in combinatorics. Parallel to this, we intend to provide a compiler capable to perform the transition from an algebraic specified signal transformation to a sequence of elementary quantum gates.
Goals of this project are the construction of new quantum algorithms as well as the investigation of the theoretical realisability of their implementations in devices based on realistic physical structures. The study of microscopic complex regularities of the physical interactions and the symmetries mirroring the system's invariance with respect to specific state space transformations is planned which might lead to outstanding fast algorithms for hard problems in combinatorics. Parallel to this, we intend to provide a compiler capable to perform the transition from an algebraic specified signal transformation to a sequence of elementary quantum gates.
OBJECTIVES
The key idea of this proposal is to use quantum superposition, entanglement and controlled quantum mechanical evolution to speed up computation with respect to the classical case. It is promising to apply non-abelian Fourier transforms and other unitary signal transforms to graph theoretical and combinatorial problems (such as the evaluation of the permanent of large matrices), which have turned out to be notoriously hard for any classical computer. Since a systematic approach to the study and development of quantum algorithms is lacking we intend to fill in this gap by providing tools for the development of quantum algorithms. These are designed to help engineering quantum state transformations on a very fine grain level enabling the programmer to find efficient factorisations of desired transformations automatically. Attention will be devoted in particular to approaches based on non-abelian harmonic analysis.
DESCRIPTION OF WORK
A thorough understanding of the principles on which the known quantum algorithms are based on is a precondition for the design of new quantum algorithms. The basic research part of the work will yield a candidate list of combinatorial problems, which can be tackled on a quantum computer. A language to express quantum programs will be written on a high level of abstraction using computer algebra systems. There are options to extend this programming language by assembler-like operations depending on the physical hardware chosen. One of our objectives is to provide a tool to obtain ultra-fast quantum circuits for generalised Fourier transforms and other signal transforms in an automatic fashion.
The appearing symmetries are captured by group and representation theoretical methods, which can best be handled by computer algebra systems. It is intended to model operations using algebraic data types representing them as sparse as possible. As for algorithms, attention will be devoted in particular to approaches based on non-abelian harmonic analysis of graph theoretical and combinatorial problems, such as the evaluation of the permanent of large matrices. Graphs with regular auto morphism groups appear naturally in meso- and carbon physics as symmetry groups of the systems. Therefore also crystallographic groups and their spectral properties will be analysed by the developed means.
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.
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Software
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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.
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.
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Daten nicht verfügbar
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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.
Koordinator
76131 KARLSRUHE
Deutschland
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.