Az amerikai hadsereg kutatói arra kérik az ipart, hogy határozzák meg, lehetséges-e olyan kvantumszámítógépet építeni, amelynek értéke meghaladja a költségeit, különösen a hibatűrést igénylő alkalmazások esetében. Az amerikai fejlett védelmi kutatási projektek ügynöksége (DARPA) kiadott egy felhívást erre a programra.
A US2QC program elsődleges célja annak megállapítása, hogy a kvantumszámítás egy viszonylag feltáratlan megközelítése a hagyományos előrejelzéseknél sokkal gyorsabban képes-e közüzemi szintű működést elérni. A közüzemi szintű kvantumszámítástechnika az, ahol a rendszer értéke nagyobb, mint a költségei.
Az informatikusok feltételezik - de még nem bizonyították -, hogy a kvantumszámítógépek átalakító hatással lesznek számos tudományos és műszaki tudományágra. A pontos hatásukat két tényező teszi bizonytalanná.
A legtöbb esetben még nem készült el a legjobb klasszikus alternatívákkal való szilárd összehasonlítás az üzemi körülmények közötti használatban. Másodszor, nem világos, hogy mikor épülhet meg, vagy egyáltalán megépülhet-e közüzemi méretű kvantumszámítógép.
A DARPA kutatói szerint egy hibatűrő, közüzemi méretű kvantumszámítógép összetettsége megközelítheti vagy meghaladhatja egy klasszikus szuperszámítógépét. Ennek bizonyítása azonban évekbe telhet. A tudósok előrejelzése szerint a hagyományos terveken alapuló, közüzemi méretű kvantumszámítógép kivitelezése még évtizedekre van.
Ez a folyamat azonban felgyorsulhat, ha felfedezik a kvantumszámítógépek egy eddig még feltáratlan megközelítését. Itt jön a képbe az US2QC program.
Ennek célja, hogy a közeljövőben megvalósítható, hitelesített és validált, közüzemi méretű kvantumszámítógép-koncepciókat találjon. A pályázóknak le kell írniuk a közüzemi kvantumszámítógép-koncepciójuk méretét, minőségét és konfigurációját, és meg kell magyarázniuk, hogy a rendszereik számítási értéke miért haladja meg valószínűleg a költségeket.
A program nulladik szakasza megköveteli, hogy minden egyes pályázó ismertesse a teljes koncepciót, beleértve az összes komponenst és alrendszert, a különböző mérőszámok alapján előre jelzett teljesítményt, valamint a várható technikai kockázatokat és a kockázatcsökkentési stratégiákat.
Ez a koncepció várhatóan nem teszi lehetővé egy közüzemi méretű kvantumszámítógép megépítését, hanem egy hibatűrő prototípus tervezéséhez elegendő műszaki részletességű komponens- és alrendszer-kutatási és fejlesztési tervet hoz létre.
Az első fázisban elkészül egy hibatűrő prototípus terve, amely megépíthető. Meghatározzák az összes szükséges komponenst és alrendszert, továbbá meghatározzák a minimális teljesítménykövetelményeket is. A program második fázisában megépítenek egy közüzemi méretű kvantumszámítógépet olyan komponensekkel és alrendszerekkel, amelyek képesek megfelelni az elvárt teljesítményelőírásoknak.
