La scienza dell'informazione quantistica combina fisica quantistica e informatica per ottenere vantaggi rispetto all'elaborazione convenzionale delle informazioni (ad esempio accelerando vari compiti di calcolo, dalla simulazione dei sistemi fisici al factoring e alla ricerca). Negli ultimi anni, abbiamo visto progressi significativi nella creazione di un computer quantistico. Allo stesso tempo, i progressi nello sviluppo di nuovi algoritmi quantistici sono stati piuttosto lenti. In questo progetto stiamo progettando di affrontare questo importante problema. Il progetto mira a trovare nuovi esempi in cui i computer quantistici sono migliori dei computer tradizionali nella risoluzione di attività informatiche praticamente importanti. Sono previste le seguenti azioni:1. Sviluppo di nuovi algoritmi quantistici. Saranno sviluppati algoritmi quantistici per classi di attività computazionali ben note (ad esempio, problemi di ottimizzazione e di apprendimento automatico). Per raggiungere questo obiettivo, saranno utilizzati metodi recentemente sviluppati, dall'analisi dell'algoritmo quantistico alla programmazione di semidefinito agli algoritmi quantistici per affrontare i sistemi di equazione lineare, e vengono sviluppati nuovi metodi.2. Limiti computazionali quantistici. Sarà valutato il massimo vantaggio possibile dei computer quantistici in diversi modelli, dalle classi di complessità alla complessità delle query e della comunicazione.3. Sviluppo di esperimenti per l'informatica quantistica. Verranno creati esperimenti per computer quantistici di medie dimensioni (50-300 bit quantistici senza correzione degli errori). Il modo migliore per dimostrare la superiorità di un computer quantistico con questo tipo di computer quantistico sarà esplorato. Come Google prevede di creare un 49 quantum bit quantum computer nei prossimi mesi, è molto importante impostare un esperimento teoricamente sonoro su questo tipo di computer quantistici.4. Collegamenti con l'informatica classica/matematica. Le possibilità saranno esplorate come complesse tecniche matematiche dell'informatica classica possono essere utilizzate per risolvere i problemi dell'informatica quantistica o, nella direzione opposta, i problemi completamente classici dell'informatica possono essere affrontati attraverso l'informatica quantistica in modi imprevisti. Durata del progetto: 58 mesi. Inizio del progetto — Febbraio 2019, scadenza: 30 novembre 2023. Costo totale: 1 645 000 EUR.
