-
Natural sciences
- Modelling and simulation
- Quantum information, computation and communication
Huidige kwantumexperimenten kunnen op betrouwbare wijze tien- tot honderdtallen ruizige componenten controleren. Dit is indrukwekkend maar de echte uitdaging is het overwinnen van de conceptuele en technologische moeilijkheden die grootschalige kwantumcomputatie in de weg staan. Hiertoe is er behoefte aan ondersteunende simulatietools om fysieke ruis te karakteriseren op verschillende niveaus van het ontwerpproces. Dit probleem wordt versterkt door de toenemende grootte van realistische apparaten, waardoor conventionele tools onbruikbaar worden of genoodzaakt zijn veel van de inherente kwantumaard van het systeem te negeren. In dit project willen we dit verhelpen door benaderende simulatietools te ontwikkelen op basis van tensornetwerken die realistische kwantumruis in apparaten en protocols van de nabije toekomst nauwkeurig karakteriseren, vastleggen en exploiteren. Voortbouwend op technieken voor benaderende tijd-evolutie, zullen we simulatietools ontwerpen voor dissipatieve dynamica op pulsniveau in kwantumapparaten. Op een hoger niveau zullen deze resultaten worden gebruikt om ruis op apparaatniveau te karakteriseren en uit te buiten. Tenslotte zullen nieuwe benaderingen voor simulaties op circuitniveau worden ontworpen om experimenten op het hoogste niveau te valideren. Deze tools kunnen van onschatbare waarde zijn bij de ontwikkeling van grotere kwantumapparaten, omdat ze een synergie mogelijk maken tussen apparaat- en protocolontwerp.