Interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen Expertinnen und Experten für klassische Software-Entwicklung, Quantenalgorithmen und Quantenfehlerkorrektur.
Beschreibung
Motivation
Das Verbundprojekt snaQCs setzt neue Maßstäbe in der Entwicklung von Quantencomputern. Der praktische Nutzen von aktuell-verfügbaren Quantumcomputing-Systemen ist aufgrund verrauschter Komponenten stark beschränkt. In diesen Systemen ist lediglich die Ausführung von Quantenalgorithmen mit wenigen Qubits und wenigen Operationen möglich, während die Implementierung größerer Algorithmen mit sehr vielen Operationen hochwertigere Qubits benötigt.
Ziele und Vorgehen
Ziel ist die Demonstration von mindestens zwei robusten logischen Qubits, die stabiler und zuverlässiger als physikalische Qubits sind. Dieser Vorteil soll idealerweise auch in einer realistischen, algorithmischen Umgebung demonstriert werden. Logische Qubits bilden in Zukunft die Grundlage für praktische Anwendungen in Wissenschaft und Industrie. Eine gemeinsame Entwicklungspipeline von Simulationssoftware, Fehlerkorrektur-Routinen und Quantenalgorithmen ermöglicht schnellere Iterationen im Rahmen des Verbundprojekts.
Innovation und Perspektiven
Ein zentraler Innovationsaspekt ist die Entwicklung und Implementierung von Quantenfehlerkorrektur-Methoden, die speziell auf die einzigartigen Möglichkeiten in Ionenfallen-Technologie zugeschnitten sind. Diese Fortschritte werden durch klassische Softwareentwicklungen unterstützt, die eine effiziente Planung und Optimierung der Quantencomputer-Ressourcen ermöglichen. Mit seiner Fokussierung auf Fehlertoleranz und skalierbare Algorithmen stärkt snaQCs Deutschlands Rolle als Treiber in der Quantenforschung und ebnet den Weg für zukunftsweisende Anwendungen wie beispielsweise Materialdesign und Kryptografie.
