Programa específico: Iniciativa de Programación Conjunta en “Fenómenos y Recursos Cuánticos” financiada a través del programa ERA-NET Cofund QuantERA II y AEI “Proyectos de Cooperación Internacional” (Proyecto PCI2022-132984, financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea “NextGenerationEU”/PRTR).

Código APCIN: PCI2022-132984

UPV/EHU: Beneficiario

IP UPV/EHU: Enrique Rico

Inicio del proyecto: 01/05/2022
Fin del proyecto: 30/04/2025

Breve descripción: En nuestra era de la ciencia cuántica, donde los dispositivos cuánticos tolerantes a fallos Aún no están disponibles, pero los dispositivos cuánticos de escala intermedia ruidosos (NISQ) son accesibles, y las herramientas de información cuántica para guiar su desarrollo desempeñan un papel fundamental. Con la creciente complejidad prevista de los dispositivos NISQ disponibles, sus simulaciones clásicas, que impulsaron su desarrollo hasta ahora, Pronto no podrán seguir el ritmo. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de herramientas de diagnóstico cada vez más potentes que se puedan aplicar a dispositivos cuánticos incluso en el régimen de ventaja cuántica. Planeamos desarrollar sistemáticamente algoritmos inspirados en la cuántica para evaluar, certificar y validar dispositivos cuánticos.En el centro de los algoritmos de inspiración cuántica se encuentran las redes tensoriales (TN), uno de los paradigmas más poderosos para simular sistemas reticulares de muchos cuerpos cuánticos, tanto dentro como fuera del equilibrio, a través de una representación del estado cuántico con Funciones de onda de ansatz variacionales. En los últimos años hemos presenciado un progreso impresionante en los algoritmos TN, y en T-NiSQ planeamos llevar estos desarrollos un paso más allá, más allá del nivel de demostraciones académicas/de prueba de principio, hacia herramientas verdaderamente aplicables para la Modelado y diseño de dispositivos cuánticos. En particular, desarrollaremos herramientas de evaluación comparativa para sistemas cuánticos de alta dimensión en presencia de ruido y probaremos nuestros algoritmos en simulaciones y cálculos cuánticos de última generación.

Los resultados de T -NiSQ será una herramienta esencial para avanzar en nuestra comprensión de los efectos dinámicos y de correlación fuerte en la materia cuántica también más allá de la era NISQ. Nuestro enfoque solo es posible gracias a un esfuerzo colaborativo entre la teoría y la experimentación, y a un enfoque interdisciplinario que aprovecha la experiencia combinada de investigadores de tecnologías cuánticas (QT) atómicas, moleculares y ópticas (AMO) y de física de altas energías. papel en el desarrollo de AMO-QTs, T-NiSQ reúne a varios actores clave que influirán en el desarrollo futuro de dos de los QT líderes europeos: iones atrapados y átomos ultrafríos. Los gases atómicos fríos en redes ópticas ofrecen oportunidades sin precedentes para la La manipulación y caracterización de las fases cuánticas de la materia y los iones atrapados son la plataforma líder para el procesamiento digital de información cuántica. Los resultados de T-NiSQ tendrán aplicaciones que abarcan desde la física de la materia condensada hasta la física de alta energía y la teoría de la información cuántica. Los simuladores cuánticos, dispositivos cuánticos que replicar el comportamiento de otro sistema cuántico, también se beneficiará de los resultados de T-NiSQ y tendrá la ventaja de facilitar el diseño de nuevos materiales y reacciones químicas aún más eficientes.