作者:哥伦比亚大学卡拉·康托 哥伦比亚大学是全国11个因量子技术获得国家科学基金会第一阶段收敛加速器奖的机构之一
该项目旨在促进具有重要社会意义的新兴领域的多学科、跨部门研究
学分:NSF 量子技术——特别是模拟器和计算机——有可能彻底改变21世纪，从改进国防系统到药物发现，再到更强大的传感器和通信网络
但是，在量子计算能够超越现有工具来处理信息并实现其承诺之前，该领域仍需要取得重大进展
由哥伦比亚大学领导的一个多学科研究小组有能力将量子技术从实验室带到现实世界的应用中
该团队获得了100万美元的国家科学基金会(NSF)收敛加速器奖，以建造一个量子模拟器，一种可以解决经典计算机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，这有助于应对现实世界的挑战，”哥伦比亚大学物理学助理教授兼该项目的首席研究员塞巴斯蒂安·威尔说
“为此，我们汇聚了一个多元化的团队，其中包括原子物理、光子学、电子学和软件方面的专家，以及平台的未来用户
" 国家科学基金会于2019年启动了其融合加速器计划，这是国家科学基金会和联邦政府独有的新结构，旨在帮助快速将符合国家科学基金会“大思想”的研究和发现转化为实践
2020年，国家科学基金会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所获得量子技术第一阶段收敛加速器奖的机构之一
这些奖项支持2018年通过的国家量子倡议法案，以加速量子科学和信息技术应用的发展
美国
S
国会已经授权高达1美元
包括计算在内的20亿量子信息科学研究基金
建造一台有潜力解决许多不同行业和应用中似乎难以解决的问题的量子计算机的希望，依赖于以越来越高的精度控制微观量子系统，以便将它们用于计算任务
有了这笔赠款，哥伦比亚团队将开发硬件和软件概念，以构建基于有序原子阵列的多功能量子模拟器
该小组将在单个原子中存储量子信息，并对它们进行编程以进行量子模拟
除了开发这种设备，该计划还打算通过云计算让广大用户能够使用它
在接下来的九个月中，2020年的聚合加速器团队将致力于开发他们的初始概念，确定新的团队成员，并参与侧重于设计、团队科学、推介准备和演示辅导的课程
在开发出一个原型之后，团队将参加一个推销比赛和提案评估
被选入第二阶段的团队将有资格获得额外资金:在24个月内最多500万美元
到第二阶段结束时，团队需要交付能够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投入和联邦研究和开发的优先次序选择的，”国家科学基金会融合加速器项目负责人道格拉斯·莫恩说
“这是该计划的第二个团队，我们很高兴这些团队能够利用融合研究和以创新为中心的基本原理来加速解决方案，从而产生积极的社会影响
" 模拟器项目组包括来自哥伦比亚大学的合作者、首席研究员塞巴斯蒂安·威尔、共同首席研究员亚历克斯·盖塔和南方余等人；布鲁克海文国家实验室，共同首席研究员蕾拉·霍尔木兹和加布里埃拉·卡琳尼等人；纽约城市大学；弗拉铁研究所；以及来自凌动计算、QuEra、IBM和彭博的行业合作伙伴
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