耗资1.15亿美元的新型量子系统加速器,为造福世界的发现开辟量子技术的先河

超导量子处理器电路

量子系统加速器将优化当今广泛的先进量子比特技术。伯克利实验室使用精密的稀释冰箱来冷却和操作超导量子处理器电路。资料来源:托尔·斯威夫特/伯克利实验室

伯克利实验室led中心催化美国普通信息科学领导力,加强了国家研究界加速商业化。

美国能源部(DOE)在五年内向量子系统加速器(QSA)提供了1.15亿美元的资助。量子系统加速器是由劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)领导的一个新研究中心,将为利用量子信息科学进行造福世界的发现创造技术解决方案。它还将激励美国的研究团体,以确保美国在量子研发方面的领导地位,并加速量子技术从实验室向市场的转移。桑迪亚国家实验室是该中心的主要合作伙伴。

该中心计划在未来五年内提供1.15亿美元的资金,其中1500万美元将用于2020财年,而明年的资金则取决于国会拨款。该中心是今天(2020年8月26日)宣布的能源部量子信息科学(QIS)五个新研究中心之一。

Quantum Systems加速器汇集了几十个科学家,他们是来自15个机构的许多量子能力的先驱:劳伦斯伯克利国家实验室,桑迪亚国家实验室,科罗拉多大学博尔德,麻省理工学院林肯实验室,卡特克,杜克大学,哈佛大学,马萨诸塞州理工学院,塔夫茨大学,乌克大学,马里兰大学,新墨西哥大学,南加州大学,UT奥斯汀和加拿大大学的大学的雪菜。

“全球比赛正在建立燃料发现的量子系统,使得Quantum Systems加速器总监伯克利实验室的IRFAN Siddiqi表示,这是一个大大提高我们的生活的信息技术。”“Quantum Systems Accelerator将使量子纠缠在全国的工程资源中,锻造明天的行业。”

该中心的多学科专业知识和世界一流的研究设施网络将使该团队能够共同设计解决方案,以建立工作量子系统,超越今天的计算机。其目标是为科学计算的重大进展、基础物理的发现以及材料和化学的突破提供优化的量子系统原型。yabovip2021除了对能源部任务至关重要的进一步研究外,这项基础性工作还将为行业合作伙伴提供一套工具,以加快商业技术的发展。

量子系统加速器将加强美国的量子研究生态系统,通过建立一个由国家实验室、行业和大学组成的网络来应对广泛的技术挑战,帮助确保美国在量子研发方面的国际领先地位。该中心将培训必要的劳动力,使国家保持在量子信息科学的前沿,与科学界分享其进展,并作为有前途的研究的中央交流中心。

“国家实验室一再展示了从几个领域组织伟大科学家团队的加速进步的能力。随着Quantum Systems加速器,我们将这一传统推动全国的量子技术,“伯克利实验室主任迈克·赫特尔说。

半导体芯片离子阱

这是一种半导体芯片离子阱,由桑迪亚国家实验室制造,并在马里兰大学的研究中使用,由镀金电极组成,将单个原子离子量子位悬浮在领结形状的芯片表面之上。资料来源:克里斯·门罗/杜克大学

加快Quantum系统的发展

量子力学预测,在最小的尺度上,可以与日常生活中不自然观察到的程度相关。可靠地控制量子位或QUBits中的这种相干性,可能导致量子计算机进行计算,并解决远远超过当今计算机范围的紧急科学挑战。量子器件有可能显着提高机器学习和优化,改变太阳能电池,新材料和制药的设计,以及许多其他应用中的物理和宇宙的奥秘探讨。

为了使这一设想更接近现实,量子系统加速器将系统地改进一系列目前可用的先进量子比特技术,包括中性量子比特原子阵列、俘获离子和超导电路。该中心将设计新的方法来控制这些平台,并提高它们的量子相干性和量子位连通性。此外,QSA科学家将开发出适合这些平台的算法,采用协同设计的方法,使新一代的硬件和软件能够解决科学问题。

“QSA结合了桑迪亚在量子制造、工程和系统集成方面的专业知识,伯克利实验室在量子理论、设计和开发方面的领先能力,以及一个致力于对新兴的美国量子产业产生有意义影响的团队,”桑迪亚国家实验室的里克·穆勒说,他是量子系统加速器的副主任。

“QSA开发的量子处理器将以前所未有的方式探讨复杂量子系统的神秘性质,开辟了对科学发现的前所未有的机会,同时也造成了新的挑战,”理查德P.Fynman教授理论物理学教授John Preskill说CALTECH和QSA科学协调员。

量子系统加速器中心

QSA中心将加强全国的量子研究生态系统,并帮助培训员工所需的员工,以保持全国的量子信息科学的最前沿。资料来源:托尔·斯威夫特/伯克利实验室

催化量子研究生态系统和劳动力

除了核心团队,量子系统加速器还将与学术界、政府实验室、国际研究项目和工业领域的30多个合作伙伴进行合作,其中包括大公司和初创企业。这些合作伙伴关系将使QSA能够确定加速量子研发所需的东西,并制定技术路线图,引导有前景的技术从实验室到工厂。

量子系统加速器标志

为了培养量子科学家,工程师和技术人员的未来劳动力,该中心将与加州和其他国家,社区学院,劳动力委员会和行业合作,为教育工作者建立课程,为对妇女有兴趣的人创造学徒机会和代表性的少数群体。该中心将开发一个QSA门户网站,这是一个“一站式量子店”,为学生和专业人士组装资源,渴望为量子研究的未来做出贡献。

“通过加强行业和教育机构之间的联系,通过让学生接触行业实习和其他经验,建立一个准备好的量子劳动力是当务之急。量子经济发展联盟(QED-C)很高兴与QSA合作实现这些目标,”QED-C副主任、QSA外部顾问委员会成员Celia Merzbacher说。

1评论关于“耗资1.15亿美元的新型量子系统加速器,为造福世界的发现开辟量子技术先锋”

  1. … 所以!我们只能向上帝祈祷,这种新技术将被用于人类的利益......

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