Technologies de plateforme de calcul quantique photonique à grande échelle

Résultat attendu :

Cette action établira une initiative européenne stratégique pour développer des plateformes de calcul quantique photonique évolutives, modulaires et interopérables. Les propositions pour ce sujet doivent répondre et fournir des solutions crédibles à au moins deux obstacles techniques majeurs limitant actuellement l'avancement de l'informatique quantique photonique, tels que :

• Le manque d'intrication photonique déterministe à haute efficacité et d'architectures tolérantes aux pertes adaptées à une mise à l'échelle tolérante aux fautes
• L'absence d'une pile de contrôle intégrée et standardisée combinant le matériel photonique, le firmware et le logiciel système avec un étalonnage fiable entre les plateformes

Les résultats du projet sont censés contribuer aux résultats attendus suivants :

• D'ici 2028, démonstration d'un processeur NISQ photonique avec ≥100 qubits photoniques, intégrant des sources de photons uniques déterministes, des guides d'ondes à faibles pertes, des détecteurs sur puce et une pile de firmware (ordonnanceur, contrôleur, compilateur), validée par des tests de performance agnostiques au matériel et des applications hybrides photonique-HPC démontrant le croisement classique-quantique
• D'ici 2030, livraison d'un ordinateur quantique photonique à pile complète et à haute connectivité, avec une évolutivité modulaire, des interconnexions intégrées sur puce et par fibre, et des portes à haute fidélité (ex. taux d'erreur ≤10⁻³) avec une cible indicative de 1 000 qubits photoniques, posant les bases de démonstrations de prototypes d'utilité quantique sur des charges de travail industriellement pertinentes.
• Interopérabilité et standardisation au niveau du système, avec des spécifications d'interface publiées pour les piles matérielles et logicielles quantiques photoniques, y compris le conditionnement, les API, les interfaces de compilateur et les protocoles cloud compatibles avec les longueurs d'onde de télécommunication
• Validation de la distribution de l'intrication entre les modules via des protocoles standardisés et démonstration sur le terrain de processeurs quantiques photoniques interconnectés
• Accélération de l'industrialisation et de la commercialisation, incluant une feuille de route pour des lignes de fabrication pilotes, des protocoles d'assurance qualité et le développement d'une chaîne d'approvisionnement européenne souveraine pour les technologies quantiques photoniques
• Démonstration des résultats du projet via un cas d'utilisation concret fourni par un partenaire utilisateur final majeur au sein du consortium, validant la pertinence et la performance de la plateforme sous des contraintes opérationnelles réelles.

Champ d'application :

Les propositions pour ce sujet doivent être dirigées par une startup ayant une expertise démontrée en informatique quantique photonique. La startup doit collaborer avec des partenaires académiques, industriels et des RTO pertinents pour assurer à la fois la profondeur technologique et l'orientation marché. Le consortium doit également inclure au moins un utilisateur final majeur dont les besoins opérationnels façonneront la conception de la plateforme, et dont l'infrastructure accueillera la démonstration sur le terrain des résultats du projet.

Les propositions doivent mettre en œuvre un programme de R&I coordonné et durable qui intègre le matériel, le logiciel, l'architecture système et les cas d'utilisation au niveau applicatif. Les activités doivent inclure :

• Le développement de plateformes faisant progresser des processeurs quantiques photoniques ouverts et évolutifs avec des puces photoniques à base de semi-conducteurs et/ou de verre, une électronique de contrôle intégrée, un firmware et des schémas robustes d'atténuation et de correction d'erreurs
• L'intégration système réalisant des nœuds quantiques modulaires avec des interconnexions photoniques et validant des architectures évolutives sous des contraintes réalistes de bruit, de perte et de contrôle
• La co-conception de la pile logicielle intégrant le firmware de bas niveau, les compilateurs, les algorithmes hybrides et les API réseau pour démontrer l'avantage quantique au niveau applicatif et l'interopérabilité HPC

Les propositions sont censées s'appuyer sur les résultats antérieurs du Quantum Flagship et démontrer la capacité à contribuer activement à la gouvernance et à la coordination stratégique du quantum c…</