Hårdvaruvaliderad optisk kvantomkoppling på kvantdator med fångade joner

Forskningsprojekt, 2026 – 2027

Projektet syftar till att experimentellt validera modeller för optisk kvantomkoppling i distribuerad kvantberäkning med hjälp av Piast-Q, en 20-qubits kvantdator baserad på fångade joner.

I tidigare arbete utvecklade vi QdcEm, ett ramverk för emulering av distribuerad kvantberäkning där en fysisk kvantprocessor delas upp i flera virtuella kvantprocessorer och kommunikationsbrus modelleras med en kollisionsmodell. Ramverket har tidigare implementerats och experimentellt validerats på supraledande IBM-kvantprocessorer.

I detta projekt överförs ramverket till en trapped-ion-plattform. Piast-Q används för att emulera entanglement-distributionsvägar och fjärrstyrda kvantoperationer samt för att mäta hur gatefel, avläsningsfel, koherens, kompilering och tidsrelaterade effekter påverkar prestandan hos minnesassisterad optisk kvantomkoppling.

Resultaten jämförs med förutsägelser från vår simulator för att validera modellen på en andra och fysikaliskt mycket annorlunda qubit-teknologi. Projektet ska bidra till bättre förståelse för när minnesassisterade respektive helt fotoniska omkopplingsarkitekturer är mest lämpliga och ge en experimentell grund för utveckling av optiska omkopplings- och schemaläggningsstrategier för framtida distribuerade kvantnätverk.