Tecnologías de Plataforma Superconductoras

Resultado esperado:

Esta acción consolidará la posición de Europa en la computación cuántica superconductora mediante:

• Establecimiento de un ordenador cuántico superconductor de pila completa (full-stack) con el objetivo de alcanzar 1.000 qubits físicos y una arquitectura de QPU basada en tecnología de chiplets. El sistema debe contar con una arquitectura escalable y ajustable por el usuario, un tiempo de coherencia T1 superior a 100 us, fidelidades de puerta (tanto de una como de dos qubits, y de lectura) de al menos 99.9%, velocidad de lectura inferior a 300 ns y velocidad de puerta de dos qubits inferior a 20 ns.
• Demostración de la ventaja cuántica en casos de uso industriales seleccionados, validados mediante comparaciones (benchmarking) con los mejores métodos clásicos de su clase.
• Despliegue de un sistema cuántico accesible por la nube integrado con entornos de computación de alto rendimiento.
• Maduración de protocolos de computación cuántica tolerantes a fallos, incluyendo esquemas eficaces de corrección de errores cuánticos y mitigación de ruido.
• Entrega de una pila de software integral y estandarizada que soporte la puesta en marcha, calibración, control, benchmarking y acceso de usuarios.

Cadenas de suministro y capacidad industrial reforzadas en Europa para tecnologías cuánticas superconductoras.

Alcance:

La propuesta debe contribuir al escalado y despliegue práctico de plataformas de computación cuántica superconductora y debe abordar al menos dos de los obstáculos técnicos críticos identificados en el SRIA 2030, entre los que necesariamente se encuentran:

• Corrección de errores y tolerancia a fallos: la implementación de la corrección de errores y la computación cuántica tolerante a fallos mediante mejoras significativas en la fidelidad de las puertas, los tiempos de coherencia y las estrategias de mitigación de ruido.
• Ingeniería criogénica e interconexión: integración con crioelectrónica y enrutamiento eficiente de señales a bajas temperaturas a la escala de más de 1.000 qubits, abordando también los problemas de escalabilidad que impiden la implementación de una plataforma de computación cuántica de grado industrial.

Además, la propuesta debe abordar lo siguiente:

• Construcción y demostración de un ordenador cuántico superconductor modular con puertas de alta fidelidad y arquitectura escalable.
• Integración de todas las capas requeridas: hardware cuántico, infraestructura criogénica, electrónica de control y una suite de software de pila completa.
• Establecimiento de capacidades maduras de prueba y medición en los sitios de producción, en particular la capacidad de cribado criogénico de chiplets para la identificación temprana de chiplets que funcionen perfectamente antes de ser ensamblados en el paquete QPU final.
• Establecimiento de interoperabilidad total y estándares abiertos entre los diversos fabricantes de chiplets. El proyecto también debe buscar el desarrollo de estándares y esquemas de certificación en toda la UE.
• Desarrollo y validación de esquemas avanzados de corrección de errores y tolerancia a fallos adecuados para qubits superconductores.
• Demostración de casos de uso de la vida real (mínimo de dos) que aborden desafíos industriales relevantes dentro de la vida útil del proyecto. Los casos de uso deben mostrar la ventaja cuántica o una progresión clara hacia ella, con validación frente a métodos clásicos.
• Despliegue de una pila de software completa para operar el sistema, incluyendo herramientas para calibración, control, verificación de rendimiento, benchmarking e interfaz con entornos de computación clásica.
• Desarrollo de interfaces y APIs estandarizadas para el acceso, control y flujos de trabajo híbridos, asegurando la interoperabilidad con sistemas HPC clásicos y plataformas basadas en la nube.
• Provisión de capacidades de acceso remoto para permitir un uso amplio por parte de las comunidades académica, de investigación e industrial en toda Europa.
• Contribución a la creación de una cadena de suministro europea robusta e independiente para tecnologías cuánticas superconductoras, incluyendo criogenia escalable, electrónica de lectura y control de alta fidelidad, y fabricación de chips superconductores.
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