ГРАНТ ЄС:

1 196 000,00 €

РЕЗЮМЕ ПРОЄКТУ

Проєкт OptiQ спрямований на використання нестандартних методів обробки даних та зображень, що призведе до прогресу в квантовому обчислюванні (КО). Проєкт розроблено як платформу для співпраці академічного середовища (Сілезька Політехніка у Польщі), наукових установ (Секьюріті Бізнес Австрія) та промисловості (Босон Енерджі з Люксембургу, Елджі Нексера з Відня та Енвело з Варшави) з метою досягнення прогресу, що виходить за межі сучасного стану справ у застосуваннях квантової оптики для квантової комунікації та обчислень, зокрема для квантової обробки зображень та забезпечення безпеки. Потенціал впровадження цих застосувань буде використано Босон Енерджі у секторі зеленої енергетики та Енвело у сфері цифрового безпечного зв'язку відповідно. Через спільне впровадження амбіційної науково-дослідної програми проєкт забезпечить нові навички для всіх учасників консорціуму. Міждисциплінарна та міжсекторальна підготовка персоналу стане основою для трансферу технологій та обміну знаннями між учасниками, що сприятиме розробці та впровадженню потрібних рішень. Таким чином, проєкт підсилить співпрацю між бенефіціарами в галузі квантового обчислення та комунікації (QCC) та оптичної обробки зображень (OIP). Зокрема, консорціум зосередиться на технології виробництва заплутаних фотонів та їх застосуванні для побудови Qbit, квантової безпеки, технології квантового блокчейну та квантової комунікації. Для полегшення взаємодії з квантовою оптикою також розроблятиметься допоміжний симулятор та дизайнер оптичних квантових налаштувань на основі розширеної реальності. Особлива увага буде приділена широкому та ефективному поширенню та комунікації. Завдяки цим заходам проєкт OptiQ зміцнить кар’єрні перспективи учасників консорціуму, стане основою для тривалої співпраці у використанні результатів та підвищить конкурентоспроможність європейської науково-дослідної області та промисловості на світовій сцені квантового обчислення та квантової комунікації.

ВПЛИВ:

У сфері квантової обробки на комп'ютерах NISQ запропонований проєкт сприятиме науковим досягненням у галузі квантових обчислень та комп'ютерного зору, створюючи нову гілку квантових методів обробки зображень та відео. Ці методи будуть характеризуватися трьома перевагами: (1) вони не матимуть класичної частини (не гібридні), (2) вони не будуть просто реалізаціями класичних методів, і (3) вони будуть засновані на квантовій обчислювальній моделі, заснованій на вибірках. Тому такий підхід, використовуючи більшу частину квантової природи квантових комп'ютерів (тобто як модель, так і генерацію результатів), дає наукову перевагу порівняно з гібридними або класично натхненними методами. Таким чином, ми можемо очікувати, що такі методи перевершать гібридні моделі (де частина обчислень виконується на класичному комп'ютері) або моделі, натхненні класичними методами (наприклад, CNN) і перенесені на квантовий комп'ютер (що не завжди можливо або ефективно і потребує додаткових припущень). Створення модулів для цих методів на загальновідомій мові програмування Python і надання їх доступними (через відкриту науку) поширить знання серед комп'ютерних науковців і розробників програмного забезпечення, зробивши квантові технології більш поширеними та доступними для використання в практичних рішеннях, а також у подальших дослідженнях у сфері комп'ютерного зору та машинного навчання.

ЦІЛІ:

Дослідницькі цілі у глобальному масштабі такі: 

1) Протокол контролю якості на основі оптики для обробки зображень - розробити та впровадити експериментальний прототип на рівні готовності технології TRL3; 

2) Нерівність Белла з участю людини - підтвердити через експерименти концептуальний доказ на рівні TRL3; 

3) Представлення зображення в квантовому оптичному контурі - підтвердити через експерименти концептуальний доказ на рівні TRL3. 

Інноваційні цілі у глобальному масштабі такі: 

I1) Інструмент на основі розширеної реальності для проєктування, візуалізації та симуляції квантового оптичного контуру - демонструвати прототип в відповідному середовищі на рівні TRL6; 

I2) Виявлення та розпізнавання об'єктів на зображеннях на реальному квантовому комп'ютері типу NISQ (Noisy, Intermediate Scale Quantum) - демонструвати квантове програмне забезпечення в відповідному середовищі на рівні TRL6.