量子科学与工程研究中心成立

印第安纳大学成立了一个新的研究中心,以追求快速发展的量子科学与工程领域。

通过劳伦科比 2020年2月29日

印第安纳大学的量子科学与工程中心将调查由量子理论的奇怪性质,尤其是量子纠缠现象。在过去二十年左右的时间里,科学家们已经意识到,纠缠可以在密码学、计算以及新材料和传感器的创造等领域带来革命性的技术。最近的这些进展带来了巨大的希望,一些人将其称为“第二次量子革命”的开始。

该中心反映了国际大学对第二次量子革命的重要贡献。第一次革命是量子力学的发展,以及它使激光和半导体等20世纪技术成为可能。

美国政府通过《国家量子倡议法案》(National quantum Initiative Act),支持量子科学研究的巨大潜力,以“加速量子研究和开发,促进美国的经济和国家安全”。

“印第安纳大学在物理、数学、化学和信息学方面进行了大量与量子相关的研究,”量子科学与工程中心联合负责人、印第安纳大学布卢明顿分校艺术与科学学院物理学教授大卫·巴克斯特(David Baxter)说。“其中一些努力是世界级的,新中心促成的合作只会增加它们的影响。”

对该中心的支持来自印第安纳大学布卢明顿新兴研究领域项目该公司为该中心的创建贡献了300万美元。新兴研究领域项目和中心由伊利诺伊大学布卢明顿研究副教务长办公室监督。

自2019年初获得资金以来,该中心的研究人员已经从能源部和国家科学基金会获得了超过300万美元的额外资金。资助的大部分工作都集中在量子模拟上,这是一个使印第安纳大学在量子科学领域与众不同的研究领域。

根据定义,量子问题非常复杂和困难,这使得科学家们开发了一种模拟量子问题的方法,以实现更可控和准确的研究。量子模拟器利用俘获离子(离子是带有特定电荷的原子或分子)。到目前为止,离子只能被困在一维链中。

该中心的研究人员已经成功地在二维平面上捕获了离子.把一维空间想象成一条线,二维空间想象成一张纸。增加的维度可以给科学家们以指数级的力量来理解量子问题,并将为量子科学提供一个全新的实验系统。

艺术与科学学院的物理学教授Gerardo Ortiz说:“2D离子阱量子模拟器将是同类产品中的第一个,将为解决量子物理中的开放问题提供前所未有的机会,目前我们还没有可靠的方法来解决这些问题。”他与David Baxter共同领导了新中心。

量子科学与工程中心还将为印第安纳大学的学生提供教育机会,包括新的本科课程,并有可能成为美国第一个量子工程项目。巴克斯特说,这个新领域“对全面实现第二次量子革命至关重要”。

“量子科学和工程是通信、计算和密码学的未来,”印第安纳大学布卢明顿分校负责研究的临时副教务长杰夫·扎莱斯基(Jeff Zaleski)说。“印第安纳大学在量子科学方面的知识专长真正使该大学处于这一发展领域的前沿,我们渴望推动这一领域的前沿研究。”

印第安纳大学

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-副主编克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:劳伦·布莱恩特,印第安纳大学