量子计算机研究将作为国家重点项目在Julich建立。亥姆霍兹量子中心(HQC)将是一个中央技术实验室,涵盖从研究量子材料到开发原型的整个量子研究领域。该项目由Helmholtz协会资助,耗资近5000万欧元(约5480万美元),于2020年1月启动。
 
“量子计算将改变我们的世界——在科学、工业、经济和我们的日常生活中,”塞巴斯蒂安·施密特教授解释道。“在科学和工业领域建立量子计算是未来几年的重大挑战之一,需要高度的合作。亥姆霍兹量子中心(HQC)将成为亥姆霍兹协会的中心基础设施,以应对建造欧洲量子计算机所带来的科技挑战。”
 
量子技术和量子计算领域受到高度重视,甚至在科学和经济政治的最高水平。由于预期会对科学、经济和人口的所有领域产生影响,欧洲的技术独立性至关重要。一方面,它是未来网络安全概念的重要组成部分。另一方面,量子计算领域最近变得特别活跃,是一个快速增长的工业部门。国际上对量子计算的投资是巨大的,尤其是在中国和美国——尽管科学上的卓越和专业知识在很大程度上源于欧洲的研究。
 
区域科学和工业的机会
 
除了在国家战略中发挥关键作用外,亥姆霍兹量子中心还将为联邦州北莱茵-威斯特法伦州(NRW)提供特殊的机会,使其成为欧洲最重要的量子技术创新地区之一。这不仅对科学很重要,而且对这个正在经历结构变化的地区的经济和工业也很重要。
 
Julich的Peter Grunberg研究所所长Stefan Tautz解释说:“在所有领域——科学、经济、工业——之间建立一个开放的研究和网络的氛围对我们来说至关重要。”他将在HQC启动阶段代表科学方面。美国的科技公司目前在这方面处于领先地位,比如量子计算的Windows和iOS。我们的目标是通过HQC创建一种量子计算的Linux系统。”
 
从单个量子位到完整的系统
 
在HQC,研究人员将研究不同种类的量子比特——量子计算机相当于传统的计算机比特——从技术先进的系统到有前途的新概念。每种量子位都有自己的优缺点,目前还不清楚哪种概念最终会在长期占据上风。
 
因此,作为欧盟旗舰项目OpenSuperQ的一部分,Julich的科学家们,如David divzo教授、Kristel Michielsen教授和欧洲合作伙伴正在研究超导量子位,这些量子位将被用于在Julich建造欧洲超级计算机。“一个新的科学家团队目前正在运作我们的第一个量子计算机实验室。作为OpenSuperQ旗舰项目的一部分,我们正在从我们的欧洲合作伙伴那里接收用于测试的超导量子计算机芯片的小型原型。“我们打算为量子硬件扩展的每个阶段做出贡献。”
 
一个替代平台、原子量子光学陷阱,正在开发的量子模拟PASQUANS旗舰项目,j理论家托马索·项目涉及到:“我们的科学合作伙伴来自欧洲各地正在实验目标操纵的冷原子调查复杂的量子材料的属性。对于一些这样的问题,我们预计最早在未来几年内超过现有计算机的计算能力。
 
这种不同类型的量子处理器将是未来欧洲量子计算和仿真基础设施的基础,Julich在其中可以发挥重要作用。
 
 
其他类型的量子位还不能被控制,或者还处于发展的早期阶段,例如半导体量子位。此外,诸如基于拓扑绝缘体的量子位之类的新思想也将得到测试。
 
一个屋檐下
 
HQC汇集了6个研究领域和7个技术集群,从而结合了从量子材料到完整量子计算机系统的基础研究、理论和发展。研究