Kvantu informācijas zinātne apvieno kvantu fiziku un datorzinātni, lai sasniegtu priekšrocības salīdzinājumā ar parasto informācijas apstrādi (piemēram, paātrinot dažādus skaitļošanas uzdevumus, sākot no fizisko sistēmu simulēšanas līdz faktoringa un meklēšanas veikšanai).Pēdējo gadu laikā mēs esam redzējuši ievērojamu progresu, izveidojot kvantu datoru. Vienlaikus progress jauno kvantu algoritmu izstrādē ir bijis diezgan lēns. Šajā projektā plānojam risināt šo svarīgo problēmu.Projekta mērķis ir atrast jaunus piemērus, kur kvantu datori ir labāki par tradicionālajiem datoriem praktiski svarīgu skaitļošanas uzdevumu risināšanā. Plānotas šādas darbības:1. Jaunu kvantu algoritmu izstrāde. Tiks izstrādāti kvantu algoritmi plaši zināmām skaitļošanas uzdevumu klasēm (piemēram, optimizācijai un mašīnmācīšanās problēmām). Šī mērķa sasniegšanai tiks izmantotas nesen izstrādātas metodes, no kvantu algoritmu analīzes caur semidefinito programmēšanu līdz kvantu algoritmiem lineāru vienādojumu sistēmu risināšanai un izstrādātas jaunas metodes.2. Kvantu skaitļošanas robežu noteikšana. Tiks novērtēta maksimālā iespējamā kvantu datoru priekšrocība dažādos modeļos, no sarežģītības klasēm līdz vaicājošajai un komunikācijas sarežģītībai.3. Eksperimentu izstrāde kvantu skaitļošanai. Tiks izveidoti eksperimenti vidēja izmēra kvantu datoriem (50-300 kvantu biti bez kļūdu korekcijas). Tiks pētīts, kā vislabāk nodemonstrēt kvantu datora pārākumu ar šāda veida kvantu datoru. Tā kā Google plāno tuvāko mēnešu laikā izveidot 49 kvantu bitu kvantu datoru, ir ļoti svarīgi izveidot teorētiski pamatotus eksperimentu šāda veida kvantu datoriem.4. Saiknes ar klasisko datorzinātni/matemātiku. Tiks pētītas iespējas, kā sarežģītas matemātiskas metodes no klasiskās datorzinātnes var tikt izmantotas, lai risinātu problēmas kvantu skaitļošanā vai, pretējā virzienā, pilnīgi klasiskas problēmas datorzinātnē var tikt risinātas caur kvantu skaitļošanu negaidītos veidos. Projekta ilgums: 58 mēneši. Projekta sākums - 2019. gada februāris, gala termiņš: 2023. gada 30. novembris. Kopējās izmaksas: 1 645 000 EUR.