Plattformen für Quantensimulation und Quantencomputing mit neutralen Atomen für praktische Anwendungen

Worum geht es in dieser Ausschreibung?

Das Thema fördert eine Maßnahme, die industrietaugliche Quantensimulatoren und Quantencomputer mit neutralen Atomen, deren Software-Stack und Cloud-Zugang entwickelt und Anwendungen in der Praxis jenseits des klassischen Rechnens demonstriert.

Was fördert diese Ausschreibung?

Gegenstand

Ziel der Maßnahme ist es, Europa eine Führungsrolle bei der Quantensimulation und beim digitalen Quantencomputing mit neutralen Atomen zu verschaffen, indem Reife und Nutzbarkeit von Quantenprozessoren mit neutralen Atomen verbessert werden, mit Schwerpunkt auf praktischen Anwendungen. Sie baut auf der Rahmenpartnerschaft PASQuanS2 auf und steht im Einklang mit der Strategischen Forschungs- und Industrieagenda (SRIA 2030) und der Initiative „Chips für Europa“.

Tätigkeiten

• Entwicklung und Einsatz skalierbarer Prozessoren mit einzeln adressierbaren neutralen Atomen, die analoge Simulation, hybride analog-digitale Verfahren und gatterbasiertes Rechnen unterstützen.
• Demonstration von mindestens zwei Anwendungsfällen aus der Praxis bei Problemen, die für klassische Rechner nicht lösbar sind, etwa in Materialwissenschaft, Chemie oder Optimierung, mit Benchmarking und Verifizierung des Quantenvorteils.
• Aufbau eines vollständigen Software-Stacks, einschließlich Quantensteuerung, elektronischer Steuerungskomponenten, Programmierschnittstellen für Nutzer und Unterstützung durch klassische Simulation.
• Bereitstellung eines cloudbasierten Zugangs in ganz Europa, mit hybriden quantenklassischen Arbeitsabläufen in Hochleistungsrechenumgebungen und, soweit möglich, Unterstützung für Nutzer ohne Fachkenntnisse.
• Umsetzung von Verfahren zur Fehlerminderung, Fehlerkorrektur und Fehlererkennung sowie von Werkzeugen für Benchmarking und plattformübergreifende Validierung, die die Normung unterstützen.
• Stärkung der Lieferkette der EU für Schlüsselkomponenten wie Fallen- und Steuerungsoptik, Lasersysteme und photonische Schnittstellen sowie Koordinierung von Schulung, Dokumentation und Nutzereinbindung.

Die Maßnahme muss mindestens zwei der in der SRIA 2030 genannten technischen Herausforderungen für Plattformen mit neutralen Atomen behandeln, etwa die stabile Kontrolle der Atome bei Operationen mit mehreren Qubits, die quantenzerstörungsfreie Messung und universelle Gatter mit hoher Güte.

Erwartete Ergebnisse

• Industrietaugliche, über die Cloud zugängliche Quantensimulatoren auf der Grundlage von 10.000 neutralen Atomen.
• Eine programmierbare Rechenplattform mit neutralen Atomen mit 1.000 physikalischen Qubits und einem Weg zu 10.000, Kohärenzzeiten von Hunderten Wechselwirkungszeiten und einer Fehlerrate der Operationen unter 1 %.
• Demonstration von Simulation oder Berechnung jenseits der klassischen Berechenbarkeit, mindestens zwei neue Anwendungen und eine stärkere industrielle Basis Europas in den Quantentechnologien.

Was wird von den Vorschlägen erwartet?

• Die Tätigkeiten sollen voraussichtlich bei TRL 4 beginnen und bis zum Projektende TRL 7 erreichen.

Wann endet die Einreichungsfrist?

17. November 2026 (12 Tage)