BeRyQC

Quantencomputer die auf neutralen Atomen, die in optischen Fallen gefangen sind, basieren, haben sich in den letzten Jahren als eine vielversprechende Plattform sowohl für universelle gatterbasierte Quantencomputer als auch für Quantenannealer etabliert. Dabei wird durch Anregungen in einen sogenannten Rydberg Zustand, die Verschränkung zwischen den Qubits hergestellt. Diese Plattformen werden daher Rydberg Quantencomputer genannt. Sie zeichnen sich durch einige spezielle Eigenschaften aus: So ist es zum Beispiel möglich, mittels Verschiebeoperationen die Konnektivität während der Laufzeit des Algorithmus zu verändern oder Vielteilchen-Gatter zu implementieren.

In diesem Projekt sollen Benchmarks für diese Rydberg Quantencomputer etabliert werden, die die speziellen und charakteristischen Eigenschaften der Plattform nutzen, um zuverlässige Aussagen über ihre Funktionsweise zu erhalten. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der nicht-trivialen Funktionsweise des Quantencomputers, der entscheidend ist, um einen Quantenvorteil zu erzeugen. So ist zum Beispiel der Grad sowie die Skalierung der erreichbaren Verschränkung ein sinnvolles Maß. Dabei ist die Verschränkung eine quantenmechanische Eigenschaft, die nicht in klassischen Systemen realisiert werden kann und auch schwer auf einem klassischen Computer zu simulieren ist.

Das Ziel ist diese Benchmarks als Standard für die Quantencomputer Plattformen zu etablieren und somit ein verlässliches Maß für die Funktionsweise der verschiedenen Rydberg Plattformen zu bekommen. Insbesondere sollen die Benchmarks auch für anwendungsbezogene Probleme die Hardware-Voraussetzungen bestimmen, die erfüllt sein müssen, um solche Probleme effizient und mittels eines Quantenvorteils lösen zu können.