Start von PASQuanS2: Programmierbare Quantensimulatoren der nächsten Generation

5. April 2023

PASQuans2 (Programmable Atomic Large-Scale Quantum Simulation) startet heute seine erste Projektphase. Ziel des ehrgeizigen siebenjährigen Forschungsprojekts ist die Entwicklung leistungsstarker, programmierbarer Quantensimulatoren der nächsten Generation, die mit bis zu 10.000 Atomen arbeiten. PASQuanS2 ist die Fortführung des europäischen Flaggschiff-Projekts PASQuanS und vereint 25 wissenschaftliche und industrielle Partner aus sechs EU-Ländern. Das Forschungszentrum Jülich entwickelt effiziente und maßgeschneiderte Steuersoftware für die Quantensimulatoren. Die Europäische Union fördert das PASQuanS2 über die nächsten dreieinhalb Jahre im Rahmenprogramm Horizon Europe mit 16,6 Millionen Euro.

Eines der vielversprechendsten Anwendungsgebiete von Quantentechnologien ist die Simulation von Vielteilchen-Quantensystemen – wie etwa Quantenmaterialien, Moleküle für die Arzneimittelforschung oder Elementarteilchen unter Extrembedingungen. Diese Probleme können mit speziellen Quantencomputern, den so genannten Quantensimulatoren, angegangen werden.

Deren Entwicklung hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht – in Bezug auf Skalierbarkeit, Stabilität und Programmierbarkeit. Bisher ein Spezialinstrument für Physiker zur Beantwortung spezieller wissenschaftlicher Fragen, hat sich die Quantensimulation nun zu einem leistungsstarken Werkzeug weiterentwickelt, das in Zukunft bei der Lösung realer Probleme helfen kann und praktische Anwendungen für die Industrie bietet: beispielsweise zur Entwicklung neuer Materialien, Analyse chemischer Prozesse oder Lösung von Optimierungsproblemen.

Zur Weiterentwicklung von Quantensimulationstechnologien und -anwendungen hat das Forschungsprojekt PASQuanS (2018 – 2022) wesentlich beigetragen. Seine Mission wird nun durch das Nachfolgeprojekt PASQuanS2 fortgesetzt – und erweitert. Unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching werden 25 Partner aus Deutschland, Frankreich, Italien, Österreich, Slowenien und Spanien Hard- und Software weiterentwickeln. Das Jülicher Peter Grünberg Institut für Quantenkontrolle (PGI-8) arbeitet in enger Abstimmung mit den experimentellen Partnern an einer maßgeschneiderten Steuersoftware zur Steigerung der Präzision und Stabilität der Quantensimulatoren. Weiter trägt das PGI-8 zur Entwicklung von neuartigen Quantenalgorithmen für praktische Anwendungen bei. Ziel des gesamten Projekts ist die Demonstration von verifizierten Quantensimulatoren der nächsten Generation – mit bis zu 10.000 einzelnen Quantensystemen in stabiler und für den Endnutzer zugänglicher Form.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Tommaso Calarco

Director, Institute for Quantum Control PGI-8

• Peter Grünberg Institut (PGI)
• Quantum Control (PGI-8)

Gebäude 05.3 /
Raum 272c

+49 2461/61-9365

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Dr. Regine Panknin

Pressereferentin

Gebäude 15.3 /
Raum R 3028

+49 2461/61-9054

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Weitere Informationen

Webseite

PASQuanS2

Launch of PASQuanS2: Transforming the Landscape for Programmable Quantum Simulation in Europe

Institut

Quantum Control (PGI-8)

In unserer Forschung verbinden wir Techniken der optimalen Kontrolle mit Anwendungen in einer großen Bandbreite von Quantencomputern und Quantensensoren. Dabei unterstützen wir auch die Entwicklung von Quantentechnologien.

Porträt

Tommaso Calarco

Der Physiker ist Spezialist für das Optimieren von Quantenprozessen. Er gilt als Initiator und Wegbereiter einer gemeinsam nationalen und europäischen Quantentechnologie-Forschung.