Tento projekt je financován v rámci EU Quantum Flagship, který byl zahájen v roce 2018 jako jeden z největších a nejambicióznějších výzkumných iniciativ Evropské unie. Tato vlajková loď výzkumu s rozpočtem ve výši nejméně jedné miliardy eur a dobou trvání 10 let spojuje výzkumné instituce, akademickou obec, průmysl, podniky a tvůrce politik ve společné iniciativě založené na spolupráci v bezprecedentním měřítku.
Oceněný projekt EPIQUE-European Photonic Quantum Computer je zaměřen na vývoj platforem pro fotonické kvantové výpočty (QC). Fotonická zařízení nabízejí mnoho výhod, jako je nízká dekoherence a přirozená konektivita pro distribuované a obecné kvantové výpočty. Nedávné průlomy v oblasti tzv. kvantové dominance zdůraznily potenciál fotoniky pro QC.
Dosavadní úspěchy však byly často omezeny objemnými přístroji, které je obtížné škálovat. Konsorcium EPIQUE si uvědomuje a přijímá tuto výzvu a snaží se využít vedoucí postavení Evropy v integrovaných optických platformách pro průlomové zlepšení kvality těchto zařízení. Konsorcium sdružuje odborníky z akademické sféry a malých a středních podniků (SME) se společným cílem dosáhnout technologických průlomů nezbytných pro realizaci univerzální platformy kvantových počítačů.
Abstrakt návrhu nastiňuje přístup konsorcia EPIQUE a zdůrazňuje pokroky v nanovýrobě, které kombinují na jedné platformě (i) novou technologii přepínání využívající vyzrálou technologii obvodů založených na křemíku, (ii) optimalizaci jednofotonových zdrojů a detektorů, (iII) nová rozhraní využívající nitridu křemíku a přímo zapsatelné modulární čipy a (iv) rychlé nízkoztrátové přepínání v lithium niobátu. Tyto inovace budou využity k vývoji tří prototypů fotonických kvantových počítačů demonstrujících základní stavební bloky pro provázání více než 10 qubitů, s demonstrací klíčových měření a schopností zpětné vazby, čímž se dosáhnout požadované specifikace otevírající cestu ke škálování systémů na cílových více než 1000 qubitů.
Prof. Fabio Sciarrino ze Sapienza Università di Roma, koordinátor EPIQUE, komentoval potenciální dopad projektu na budoucnost kvantového počítání a uvedl: „Výsledky projektu EPIQUE mají ambici stanovit nový evropský standard ve výzkumu fotonických kvantových počítačů. Kombinací nejmodernějších technologii a algoritmů nastavujeme životaschopné strategie a postupy směrem k inovativní kvantové výpočetní platformě. Dopad vyvinutých technologií může ovlivnit i další aplikační oblasti kvantových technologií, jako jsou kvantové senzory a metrologie."
„Cítíme se poctěni být součástí tohoto evropského projektu,“ říká prof. Igor Jex z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. „Naše účast je založena na naší kompetenci v teoretické kvantové optice a kvantových počítačích. Zejména naše odborné znalosti v oblasti interference kvantových stavů světla, které vedly k návrhu tzv. bosonového vzorkování z Gaussovských stavů. Jedná se o klasicky extrémně těžký problém, přesto s příznivými experimentálními požadavky v kvantové oblasti. Experimentální realizace našeho protokolu týmem z University of Science and Technology of China v roce 2020 je jednou z nejvýznamnějších současných demonstrací kvantové dominance. Projekt je rámcem, kde se setkáváme s našimi dlouholetými kolegy. Mezi nimi naše partnerství s univerzitou v Paderbornu a skupinou prof. Christine Silberhorn je zvláště důležité. Naším hlavním úkolem budou teoretické studie dekoherence, možné způsoby jejich korekce a realizovatelné návrhy pro plánované experimenty.“
Úspěšné ukončení projektu by znamenalo významný milník v oblasti optických kvantových počítačů, které by podpořily a stimulovaly řadu inovací v rámci Evropské unie. Konsorcium EPIQUE se těší, že přispěje ke globální kvantové revoluci a posune Evropu do čela vývoje kvantových technologií.
Všichni partneři projektu se sejdou na univerzitě Sapienza v Římě ve dnech 18.–19. ledna 2024, aby zahájili vědecké aktivity.
Konsorcium EPIQUE tvoří 18 předních partnerů v oblasti kvantových technologií, zahrnujících akademickou sféru a malé a střední podniky. Jejich společné úsilí má za cíl stimulovat průlomový pokrok v kvantovém počítání pomocí fotonické technologie se zaměřením na škálovatelnost a praktickou aplikovatelnost.
- UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA (UNIROMA1) Italy
- CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE (CNR) Italy
- UNIVERSITA DEGLI STUDI DI FIRENZE (UNIFI) Italy
- CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS (CNRS) France
- COMMISSARIAT A L’ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES (CEA) France
- QUANDELA France
- SINGLE QUANTUM BV (Single Quantum) Netherlands
- UNIVERSITAET PADERBORN (UPB) Germany
- RUPRECHT-KARLS-UNIVERSITAET HEIDELBERG (UHEI) Germany
- QUBIG GMBH (QUBIG) Germany
- UNIVERSITAT WIEN (UNIVIE) Austria
- DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET (DTU) Denmark
- NKT PHOTONICS A/S Denmark.
- LABORATORIO IBERICO INTERNACIONAL DE NANOTECNOLOGIA LIN (INL) Portugal
- NAUKOWA I AKADEMICKA SIEC KOMPUTEROWA - PANSTWOWY INSTYTUT (NASK) Poland
- CESKE VYSOKE UCENI TECHNICKE V PRAZE (CVUT) Czechia
- UNIVERSITY COLLEGE CORK - NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, CORK (UCC) Ireland
- INTERUNIVERSITAIR MICRO-ELECTRONICA CENTRUM (IMEC) Belgium
Více informací na EC Cordis Website.