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哥伦比亚大学致力于建造量子模拟器!

上传时间:2020-09-28浏览量:89

摘要:近日,哥伦比亚大学宣布该学校将致力于建造量子模拟器,这一技术有可能给21世纪带来革命性的变化,从改进的国防系统到药物发现,再到更强大的传感器和通信网络。下面随着托普仕老师详细了解一下。

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  但在量子计算超越现有处理信息的工具并实现其承诺之前,该领域仍需取得重大进展。

  由哥伦比亚大学领导的多学科研究小组将把量子技术从实验室带到现实世界中去。这个团队已经获得了100万美元的国家科学基金会(NSF)融合加速器奖,用来建造一个量子模拟器,一个可以解决在传统计算机上难以模拟的问题的设备。该项目包括来自学术界、国家实验室和工业界的物理学家、工程师、计算机科学家、数学家和教育工作者。

  “这笔资金将使我们能够开发量子模拟器的概念,帮助解决现实世界的挑战,”哥伦比亚大学物理学助理教授、该项目的主要研究员塞巴斯蒂安·威尔(Sebastian will)说。“为此,我们召集了一个多元化的团队,包括原子物理学、光子学、电子学和软件方面的专家,以及该平台的未来用户。”

  美国国家科学基金会于2019年启动了其融合加速器项目,这是一项美国国家科学基金会和联邦政府独有的重大新研究投资,旨在帮助将符合美国国家科学基金会“大想法”的研究和发现迅速转化为实践。2020年,美国国家科学基金会将继续投资于两个具有国家重要性的变革性研究领域:量子技术和人工智能。

  哥伦比亚大学是全国11个获得第一阶段量子技术聚合加速器奖的机构之一。这些奖项支持了2018年通过的《国家量子计划法案》,以加快量子科学和信息技术应用的发展。美国国会已经批准为包括计算在内的量子信息科学提供高达12亿美元的研究资金。

  要想开发出一种量子计算机,并有可能解决许多不同行业和应用中看似棘手的问题,就必须对微观量子系统进行越来越高精度的控制,以便让它们用于计算任务。

  有了这笔资金,哥伦比亚大学的研究小组将开发硬件和软件概念,以开发一种基于有序原子阵列的通用量子模拟器。该小组将在单个原子中存储量子信息,并对其进行编程以进行量子模拟。除了开发设备,该公司还计划通过云计算让广大用户能够使用该设备。

  在接下来的9个月里,2020年群组融合加速器团队将努力发展他们的初始概念,确定新的团队成员,并参加一个课程集中在设计、团队科学、演讲准备和演示指导。在开发出原型后,这些团队将参加一个投球比赛和提案评估。入选第二阶段的队伍将有资格获得额外资助:24个月内最多可获得500万美元。

  在第二阶段结束时,预计团队将交付大规模影响社会需求的解决方案。

  “量子技术和人工智能驱动的数据和模型共享主题是根据社区的输入选择的,并确定了联邦研究和发展的优先事项,”美国国家科学基金会(NSF)聚合加速器项目负责人道格拉斯·莫恩(Douglas Maughan)说。“这是该项目的第二批,我们很高兴这些团队能够使用聚合研究和创新为中心的基础来加速解决方案,有积极的社会影响。”

  模拟器项目组包括来自哥伦比亚大学的合作者,首席研究员Sebastian Will,联合首席研究员Alex Gaeta和Nanfang Yu等;布鲁克海文国家实验室,联合首席研究员Layla Hormozi和Gabriella Carini等人;纽约城市大学;熨斗研究所;以及来自Atom Computing、QuEra、IBM和彭博社的行业合作伙伴。

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