Tecnologías de Plataforma de Computación Cuántica Fotónica a Gran Escala

Resultado esperado:

Esta acción establecerá una iniciativa europea estratégica para desarrollar plataformas de computación cuántica fotónica escalables, modulares e interoperables. Se espera que las propuestas para este tema aborden y proporcionen soluciones creíbles a al menos dos grandes obstáculos técnicos que limitan actualmente el avance de la computación cuántica fotónica, tales como:

• La falta de entrelazamiento fotónico determinista de alta eficiencia y arquitecturas tolerantes a la pérdida adecuadas para el escalado tolerante a fallos
• La ausencia de un stack de control integrado y estandarizado que combine hardware fotónico, firmware y software de sistema con una evaluación comparativa (benchmarking) fiable entre plataformas

Se espera que los resultados del proyecto contribuyan a los siguientes resultados esperados:

• Para 2028, demostración de un procesador NISQ fotónico con ≥100 qubits fotónicos, integrando fuentes de fotón único deterministas, guías de onda de baja pérdida, detectores en chip y un stack de firmware (planificador, controlador, compilador), validado mediante benchmarks agnósticos al hardware y aplicaciones híbridas fotónico-HPC que demuestren el cruce clásico-cuántico
• Para 2030, entrega de un ordenador cuántico fotónico de stack completo y alta conectividad, con escalabilidad modular, interconexiones integradas en chip y basadas en fibra, y puertas de alta fidelidad (p. ej., tasas de error ≤10⁻³) con un objetivo indicativo de 1 000 qubits fotónicos, sentando las bases para demostraciones de prototipos de utilidad cuántica en cargas de trabajo industrialmente relevantes.
• Interoperabilidad y estandarización a nivel de sistema, con especificaciones de interfaz publicadas en los stacks de hardware y software cuántico fotónico, incluyendo empaquetado, APIs, interfaces de compilador y protocolos en la nube compatibles con longitudes de onda de telecomunicaciones
• Validación de la distribución de entrelazamiento a través de módulos mediante protocolos estandarizados y demostración de campo de procesadores cuánticos fotónicos interconectados
• Aceleración de la industrialización y comercialización, incluyendo una hoja de ruta para líneas de fabricación piloto, protocolos de garantía de calidad y el desarrollo de una cadena de suministro europea soberana para tecnologías cuánticas fotónicas
• Demostración de los resultados del proyecto a través de un caso de uso concreto proporcionado por un socio usuario final principal dentro del consorcio, validando la relevancia y el rendimiento de la plataforma bajo restricciones operativas reales.

Alcance:

Se espera que las propuestas para este tema sean lideradas por una startup con experiencia demostrada en computación cuántica fotónica. La startup debe colaborar con socios académicos, industriales y de RTO relevantes para garantizar tanto la profundidad tecnológica como la orientación al mercado. El consorcio también debe incluir al menos un usuario final principal cuyas necesidades operativas darán forma al diseño de la plataforma, y cuya infraestructura albergará la demostración de campo de los resultados del proyecto.

Las propuestas deben implementar un programa de I+D coordinado y duradero que integre hardware, software, arquitectura de sistema y casos de uso a nivel de aplicación. Las actividades deben incluir:

• Desarrollo de plataformas que hagan avanzar los procesadores cuánticos fotónicos abiertos y escalables con chips fotónicos basados en semiconductores y/o vidrio, electrónica de control integrada, firmware y esquemas robustos de mitigación y corrección de errores
• Integración de sistemas que logre nodos cuánticos modulares con interconexiones fotónicas y valide arquitecturas escalables bajo restricciones realistas de ruido, pérdida y control
• Codiseño del stack de software que integre firmware de bajo nivel, compiladores, algoritmos híbridos y APIs de red para demostrar la ventaja cuántica a nivel de aplicación y la interoperabilidad con HPC

Se espera que las propuestas se basen en los resultados previos de Quantum Flagship y demuestren la capacidad de contribuir activamente a la gobernanza y la coordinación estratégica de la c…</