Descripció del projecte
Els qubits superconductors s’han posicionat com un dels enfocaments més prometedors per construir ordinadors quàntics. Això es deu en gran part als seus mètodes de fabricació estandarditzats i a la possibilitat d’enginyeria i sintonització dels seus paràmetres. Entre aquests, els qubits de flux han guanyat rellevància com a candidats principals per al desenvolupament de dispositius quàntics escalables i robustos.
Els qubits de flux són particularment adequats per a algorismes computacionals basats en hamiltonià com l’annealing quàntic (QA). En aquests esquemes, el problema es codifica en l’estat fonamental d’un hamiltonià, i el càlcul s’aconsegueix mitjançant l’evolució lenta del hamiltonià per assegurar que el sistema roman en el seu estat fonamental instantani. Fins avui, la majoria de les implementacions de qubits de flux han confiat en interaccions inductives sintonitzables entre ells i altres elements de circuit superconductor. No obstant això, aquestes interaccions només són capaces de reproduir un nombre limitat de models eficaços.
La incorporació d’interaccions addicionals, com la combinació d’acoblaments inductius i capacitius, pot conduir a la no-estocasticitat. Els hamiltonians no estoquàtics es caracteritzen per elements positius fora de la diagonal en la seva representació matricial que no es poden eliminar fàcilment a través de transformacions de bases. Aquests hamiltonians presenten importants reptes per als algorismes computacionals clàssics, com el Montecarlo quàntic (QMC), a causa del conegut problema de signes. No obstant això, es creu que milloren el rendiment de QA, amplien l’abast de les simulacions quàntiques, i potencialment proporcionen una via cap a la computació quàntica universal basada en l’annealing.
L’objectiu de la tesi en estudi és utilitzar qubits de flux per a l’enginyeria de sistemes no estoquàtics. Representa un ambiciós projecte en computació quàntica experimental, amb l’objectiu d’explorar noves arquitectures de circuits superconductors que permetin interaccions més generals entre els qubits de flux superconductors. Aquesta recerca és crucial per avançar en el desenvolupament de tecnologies quàntiques. El projecte implicarà una estreta col·laboració entre la indústria i el món acadèmic en el marc del Pla de Doctorats Industrials. En concret, la recerca es durà a terme a les instal·lacions de Qilimanjaro Quantum Tech, en col·laboració amb la Universitat de Barcelona. Aquesta iniciativa no només contribueix al full de ruta tecnològica de l’empresa, sinó que també reforça la connexió entre els entorns socioeconòmics i acadèmics.
