Komputery kwantowe są jedną z najbardziej obiecujących technologii przyszłości, która potencjalnie będzie w stanie rozwiązywać problemy obecnie niemożliwe do rozwiązania nawet przy użyciu najpotężniejszych superkomputerów. Przygotowania do stworzenia europejskiego komputera kwantowego opartego na fotonice zostaną podjęte w ramach projektu naukowego EPIQUE, na który Komisja Europejska przeznaczyła ponad 10 mln euro. Państwowy Instytut Badawczy NASK jest jednym z 18 partnerów projektu.
Komputery kwantowe są wciąż na etapie prototypów i możliwych jest kilka ścieżek ich rozwoju. Jedną z nich jest rozwiązanie oparte na technologiach fotonicznych i wykorzystaniu fotonów jako kubitów. Projekt EPIQUE (European Photonic Quantum Computer) będzie badał potencjał właśnie takich urządzeń.
Prototypy komputerów kwantowych bazujących na fotonice pokazały w ostatnich latach, że to rozwiązanie ma wiele zalet, m.in. dzięki niskiej dekoherencji kubitów, która minimalizuje straty informacji, i prostej infrastruktury, która nie musi działać w temperaturach bliskich zeru, jak w przypadku procesorów opartych o nadprzewodzące kubity. Poza tym fotoniczne komputery kwantowe można w łatwy sposób zintegrować z sieciami światłowodowymi.
Jednak dotychczasowe wyniki były często ograniczone przez duże i trudne do skalowania urządzenia. W projekcie EPIQUE zebrano wielu europejskich naukowców i ekspertów, liderów w branży technologii fotonicznych. Celem projektu jest wypracowanie trzech różnych prototypów fotonicznych komputerów kwantowych, które będą pracowały na dziesiątkach kubitów. Mają one stanowić przygotowanie do stworzenia jeszcze większej platformy obliczeń kwantowych z ponad 1 tys. kubitów.
– Prace w projekcie EPIQUE mają na celu rozwinięcie technologii fotonicznych komputerów kwantowych w Europie – podkreślił prof. Michał Oszmaniec, Kierownik Zakładu Obliczeń Kwantowych i Komunikacji Kwantowej, koordynujący projekt od strony NASK. – Poprzez integrację wysiłków po stronie technologii, algorytmów, jak i nowatorskich metod charakteryzacji urządzeń, skupiamy się na opracowywaniu realnej drogi do innowacyjnej platformy obliczeń kwantowych. Wyniki projektu mogą mieć również wpływ na inne obszary technologii kwantowych, jak metrologia kwantowa czy komunikacja kwantowa.
EPIQUE jest jednym z sześciu projektów, które mają doprowadzić do powstania europejskiego komputera kwantowego w ramach inicjatywy Quantum Flagship, powołanej przez Komisję Europejską w 2018 r. Jej budżet wynosi ok. 1 miliarda euro. Liderem konsorcjum złożonego z 18 partnerów z 12 krajów jest Uniwersytet Rzymski „La Sapienza”.
Partnerami projektu są:
- Sapienza Università di Roma (Uniroma1), Włochy
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Włochy
- Università degli Studi di Firenze (Unifi), Włochy
- Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Francja
- Commissariat a l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), Francja
- Quandela, Francja
- Single Quantum Bv (Single Quantum), Holandia
- Universitaet Paderborn (UPB), Niemcy
- Ruprecht-Karls-Universitaet Heidelberg (UHEI), Niemcy
- Qubig Gmbh (Qubig), Niemcy
- Universitat Wien (UniVie), Austria
- Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Dania
- Nkt Photonics A/S, Dania
- Laboratorio Iberico Internacional de Nanotecnologia Lin (INL), Portugalia
- Państwowy Instytut Badawczy NASK, Polska
- Ceske Vysoke Uceni Technicke V Praze (CVUT), Czechy
- Tyndall, University College Cork – National University of Ireland, Cork (UCC), Irlandia
- Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (IMEC), Belgia