Kvantové bitové implementácie.
Hybridné supravodivé alebo polovodičové systémy sú sľubnými kandidátmi na kvantové bity. Máme v úmysle podieľať sa na výskume teoretických modelov pre „kvantové bodky“ v kremíkových a molekulárnych nanomagnetoch, ktoré majú dve významné vlastnosti pre kvantové výpočty:

Kvantové simulácie a výpočtová zložitosť.
Vývoj najmodernejších simulačných metód pre veľké kvantovomechanické systémy a ich aplikácia vo fyzike pevných látok a kvantovej chémii. Kvantové simulácie sú oblasťou, kde sa očakávajú najvýznamnejšie aplikácie stredne veľkých a mierne hlučných kvantových čipov vyvinutých v blízkej budúcnosti. Tento zámer zahŕňa návrh nových algoritmov na štúdium vlastností kvantových fáz (topologické usporiadania) na analýzu hyperbolických geometrií časopriestoru (kvantová teória gravitácie), fraktálnych štruktúr a multidimenzionálnych kvantových stavov častíc. Keďže simulácie sú vo svojej podstate náročné, druhým cieľom tohto pokusu je pochopiť výpočtovú zložitosť úloh simulácie a optimalizácie, ktoré sa vyskytujú v priemyselných aplikáciách (návrh rozloženia čipových tranzistorov, rozpoznávanie obrazu) a fyzike pevných látok (nájdenie najnižších energetických stavov, pochopenie korelácie). Výsledkom bude nielen základný výskum na hranici teoretickej informatiky a kvantovej fyziky, ale aj praktické, efektívnejšie optimalizačné algoritmy, ktoré plne využívajú dostupné kvantové zdroje (spájanie, superpozícia, tunelovanie).

Kvantové a postkvantové komunikačné siete.
Kvantová komunikačná infraštruktúra je najmä výskumnou infraštruktúrou a jej budovanie a optimalizácia sú predmetom nielen inžinierskeho, ale aj experimentálneho a teoretického výskumu. V rámci tohto plánu sa zameriame na experimentálne testovanie rôznych alternatív a prístupov, nový protokol pre implementačne bezpečnú kvantovú komunikáciu, bezpečnú distribúciu kryptografických kľúčov (prepojené kvantové stavy) a vývoj efektívnych a bezpodmienečne bezpečných postkvantových (asymetrická) kryptografia. Zaujímavá bude aj otázka bezpečnej kombinácie štandardnej symetrickej a postkvantovej asymetrickej kryptografie s kvantovou distribúciou kľúčov a využitím kombinovaných protokolov.

.