Kvantiskuma priekšrocības fizikālie aspekti infromācijas un mērījumu tehnoloģijās
Sākums: 31.08.2018 Noslēgums: 31.08.2021
-
Projekta numurs
-
lzp-2018/1-0173
-
-
Finansējums
-
300 000 EUR
-
-
Projekta vadītājs
-
Vjačeslavs Kaščejevs
-
-
Projektu īsteno
-
Latvijas Universitāte
-
Zinātnes nozares
- Fizika un astronomija
- Datorzinātne un informātika
Kopsavilkums
Projekta mērķis ir gūt jaunas fundamentālas zināšanas par noteicošajiem faktoriem un metodēm, kas ļauj izmantot kvantiskuma priekšrocību informācijas apstrādes un precīzo mērījumu tehnoloģijas. Projekts risina atklātu pētniecības problēmu kopu trijos virzienos: (a) labāki kvantu algoritmi, izpētot saikni starp kvantu gadījuma klejošanu un Andersona lokalizāciju; (b) kvantiskie ātruma ierobežojumi un optimālā vadīšana augstas precizitātes lādiņa sūkņiem un kubitu inicializācijai; (c) jaunas pieejas kvantu stāvokļa tomogrāfijai koherentu elektronu avotiem uz pieprasījuma. Projekts ir starpdisciplinārs un izmanto sinerģiju starp teorētiskās datorzinātnes un teorētiskās cietvielu fizikas metodēm, kā arī līdzšinējos vadošo pētnieku sasniegumus, kas sadarbosies projekta ietvaros. Zinātniskie rezultāti ļaus izstrādāt jaunus kvantu algoritmus, kas izmanto kvantiskuma priekšrocību meklēšanas un varbūtību sadalījumu izlases veidošanas uzdevumiem, jaunus precizitātes uzlabošanas veidus vienelektrona kvantu sūkņiem un cietvielu kubitiem, un jaunus dizaina principus pusvadītāju elektronu kvantu optikas nanoierīcēm. Rezultāti pavērs jaunus ceļu pētniecībai un starptautiskajai sadarbībai zem kvantu skaitļošanas un kvantu sensoru pīlāriem Eiropas FET Flagship kvantu tehnoloģiju iniciatīvas ietvaros, un stiprinās Latvijas Universitātes konkurētspēju tās izcilības jomās. Prioritārā virziena definīcijas skaidrojumā ir uzskaitītas kvantu skaitļošana, nanotehnoloģijas un fotonika; definīciju pavadošā pētījumā zem fizikālām zinātnēm ir uzsvērta nepieciešamības pētīt kvantu tehnoloģijas, kā arī elektroniku un fotoniku. Projekta aktivitātes tiešā veidā attiecas uz kvantu skaitļošanu, un kvantu optikas (fotonikas) nanoelektronisko analogu attīstīšanu. Ceļā uz mērķi radīt augstas pievienotās vērtības kvantu ierīces, risinājumus skaitļošanas problēmām, kas izmanto kvantu piekšrocības, un komerciālus pielietojumus, kurus iespējo kvantu līmeņa sensori, ir nepaciešams augstas kvalifikācijas cilvēku kapitāls un pierādīta izcilība fundamentālajos pētījumos. Šis projekts saved kopā Latvijas Universitātes labākos pētniekus kvantu skaitļošanas teorijā un teorētiskajā nanoelektronikā ar mērķi palielināt starptautisku konkurētspēju, paplašināt zināšanu bāzi un attīstīt cilvēku kapitālu, kas spēs izmantot iespējas atnest Latvijas ekonomikai ieguvumus no globālās kvantu tehnoloģiju attīstības.
Projektu konkurss:
Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektu 2018. gada 1. atklātais konkurss
Projekta īstenošanas zinātniskā un sociālā ietekme ir apkopota pārskatā[PDF]
- Projekta rezultāti [PDF]