QubitAF
Qubits à Atomes Froids pour la Simulation et le Calcul Quantiques
Porteurs
Antoine Browaeys, CNRS
David Clément, IOGS
Aperçu
Le projet QubitAF cherche à développer le potentiel des plateformes à atomes froids qui ont déjà montré un intérêt pour la simulation quantique, telles que les matrices d’atomes en interaction dans des pinces optiques et dans des réseaux optiques.
Mots-clés : Atomes froids, Calcul quantique, Simulation quantique, Atomes de Rydberg, Réseaux Optiques, Intrication
En résumé
Afin de s’approcher des critères de l’ordinateur quantique, trois leviers ont été identifiés :
- Augmenter le nombre d’atomes manipulés
- Caractériser et certifier les résultats des simulateurs quantiques à grand nombre d’atomes
- Etudier le rôle de la dissipation sur les performances de ces plateformes
Sur les plateformes de Rydberg, les chercheurs et chercheuses visent à augmenter le nombre d’atomes manipulés, la fidélité des opérations et la durée totale des opérations. En parallèle, ils et elles développent et démontrent expérimentalement des méthodes originales de certification des plateformes, notamment pour l’intrication à grand nombre d’atomes, élément central à l’obtention d’un avantage quantique. Le projet vise enfin à la construction de deux nouveaux types de simulateur quantique pour étudier le problème à N-corps dans un régime dissipatif, avec une dissipation contrôlée. Ce projet regroupe 3 équipes d’expérimentateur·ice·s, une équipe de théoricien·ne·s et la startup Pasqal. Leurs compétences sont donc complémentaires et ouvrent les développements expérimentaux amonts, l’ingénierie des solutions technologiques et l’exploration des applications, des plus fondamentales aux plus appliquées.
Défis
- Développer le potentiel des plateformes à atomes froids pour la simulation et le calcul quantiques avec un très grand nombre d’atomes (>500). Ces plateformes ont déjà montré un intérêt marqué auprès des industriels, notamment avec des cas d’usage bien définis.
Tâches
- WP1 : Développements expérimentaux vers l’ordinateur quantique, par amélioration des simulateurs
- WP2 : Développement et test des méthodes de caractérisation des états quantiques à N-corps et de la certification des résultats des simulateurs
- WP3 : Etude de nouveaux cas d’usage académiques et industriels
- WP4 : Mise en place d’une plateforme web permettant une simulation quantique en ligne
Le consortium
- Institut d’Optique Graduate School
- Laboratoire de physique (LPENSL, CNRS / ENS de Lyon)
- Laboratoire Kastler Brossel (LKB, CNRS / Collège de France / ENS-PSL / Sorbonne Université)
- Pasqal