Forskere fra QM får adgang til Quantinuums Helios-kvantecomputer
Forskere har fået adgang til Quantinuums Helios-kvantecomputersystem, som er en af de mest præcise kvantecomputere, der findes. Adgangen muliggør mere eksperimentelt arbejde og styrker Danmarks position inden for avanceret forskning i kvantecomputere.
Initiativet er en del af projektet »Implementering af TQFT og TQC på Quantinuum-hardware« og støttes af Det Danske e-Infrastrukturkonsortium (DeiC) i samarbejde med Quantinuum.
Topologisk kvantecomputering på hardware
Projektet fokuserer på topologisk kvantecomputering, en tilgang, der bruger strukturer fra topologisk kvantefeltteori til at opnå større robusthed og fejlmodstand i kvanteberegninger. Mens disse metoder er veletablerede teoretisk ved QM, gør adgangen til Helios det nu muligt at teste dem på storstilet, højpræcisions kvantehardware.
”Vores mål er ikke kun at køre algoritmer, men at forstå, hvordan topologiske metoder fungerer under realistiske forhold,” siger ph.d. og direktør for QM, Jørgen Ellegaard Andersen: ”Denne adgang giver os mulighed for at evaluere både algoritmisk ydeevne og hardwareadfærd i skalaer, der tidligere var uden for rækkevidde.”
Vigtige forskningsaktiviteter
Ved hjælp af Quantinuums systemer med indfangede ioner vil QM-forskerne:
- Køre kvantealgoritmer til beregning af kvanteinvarianter, herunder varianter af Aharonov–Jones–Landau-algoritmen, for at undersøge uafklarede hypoteser inden for kvantetopologi.
- Implementere og teste topologiske overfladekoder baseret på Turaev–Viro-teorierne med det formål at demonstrere universel, fejlkorrigeret kvanteberegning.
- Udvikle nye benchmarkingmetoder til kvanteprocessorer ved hjælp af topologisk invarianse.
- Udforske hybride kvante-klassiske tilgange, herunder maskinlæringsmetoder understøttet af kvantehardware.
Disse aktiviteter er tæt integreret med QM's igangværende forskning inden for kvantetopologi, kvantealgoritmer og fejltolerant kvanteberegning.
Quantinuum muliggør eksperimentel testning i stor skala
Quantinuums Helios-platform tilbyder en kombination af funktioner, der er essentielle for TQFT-baserede implementeringer, herunder høj gate-fidelitet, all-to-all qubit-forbindelse, mid-circuit-måling og pulsniveaukontrol. Disse muligheder giver QM-forskere mulighed for at implementere komplekse topologiske operationer effektivt og med reduceret overhead.
Styrkelse af Danmarks kvanteøkosystem
Initiativet bidrager til Danmarks nationale kvantestrategi ved at give forskere dedikeret adgang til kvanteinfrastruktur i verdensklasse. DeiC spillede en central rolle i at sikre adgangen og støtte samarbejdet, hvilket bidrog til opbygningen af langsigtet national kapacitet inden for kvanteforskning og -teknologi.
Fremtidsudsigter
Ved at overføre avancerede topologiske metoder til reel kvantehardware sigter projektet mod at sætte nye standarder for, hvordan topologisk kvantecomputering implementeres og evalueres. Resultaterne, herunder software, data og forskningsresultater, vil blive delt åbent og integreret i QM’s bredere forskningsprogram.