构建未来,量子位量子位

蓬勃发展的领域,量子信息系统(气)是发展新兴技术革新等领域网络安全、国防、金融、制造、生命科学。世界各地的国家美国州投资数十亿美元的“气”的研究。

气领域包含三个重叠的科学领域:量子计算,量子遥感、和量子通信。二十多年来,格里·吉尔伯特博士,横切首席科学家对量子系统和气的国际知名专家,他作为物理学家的努力集中在寻求将量子力学原则应用到现实世界的计算、传感、和通讯。吉尔伯特博士在诺贝尔奖得主教授Steven Weinberg获得博士学位,博士后研究员斯蒂芬·霍金教授。

在过去的一年中,斜方发起了一项重大的行为来取得革命性的进步在量子信息科学。这个研究项目的目标包括开发所需的硬件和协议普遍光子量子计算,无条件地秘密量子通信和量子感应。

顺时针方向从上:麦克尔- Heuck,安德鲁•Golter吉纳维芙克拉克,马克盾,格里·吉尔伯特在横切的量子实验室。

结合专业知识在组织

作为主要研究者(π)的倡议,吉尔伯特已经召集了一群量子专家结合自己的专业知识来解决这个深刻的挑战。吉尔伯特的横切科学家进行的研究是吉纳维芙克拉克博士马克董博士和d·安德鲁Golter。他们将很快加入了麦克尔- Heuck博士来访的科学家。

量子项目团队成员包括英格伦德克的麻省理工学院博士保罗als博士和他的团队在美国空军研究实验室(AFRL)和马特Eichenfield博士和他的团队在桑迪亚国家实验室(SNL)。“我很荣幸能与德克等著名科学家,保罗,马特和他们的优秀的团队,”吉尔伯特说。

他们的工作有多重要?考虑一下:

通过求解某些方程比经典计算机更迅速,量子计算机可以完成伟大壮举。例如,他们可以极大地提高建模功能分子化学,导致创建的新药物和新材料的合成。他们还可以打破加密代码和加快金融投资组合优化的计算。

但这只是一个开始。

量子技术可以应用于测量/识别事物以尽可能最小的规模。量子遥感,气的第二区域,已经导致最高分辨率成像所允许的自然法则。例如,量子传感器在空间卫星可能揭示功能,否则未被发现。

气的第三区域,量子通信,包括创建和无条件的秘密密钥分配。(了解更多在“什么是量子技术?”。)

“在主教法冠,我们认识到早期量子计算的潜力,我们自豪的是在进化的领域发挥关键作用,”杰伊·施尼策尔博士说,横切副总裁兼首席技术官。”的一部分,我们的工作是帮助政府确定新兴技术,可以改变他们的任务,把这些创新fruition-no需要多长时间。

“我们相信我们可以更快的到达我们的目标,实现成功与AFRL等杰出的组织密切合作,麻省理工学院,和SNL,”他补充道。

追求的物理化身量子位

在世界各地,许多其他研究机构已经开始了同样的挑战:如何利用量子相干和量子比特的纠缠(量子比特),量子计算机的基本构建块,解决某些实际问题无法有效解决经典计算机。

目前,物理学家正在探索大约10量子位实例化的选择。每种方法有其自身的优势和挑战。一个关键问题有关保持量子比特在合适的量子叠加态或entanglement-to得票最高的有效执行。不可接受的量子位的量子态的变化被称为“脱散。”

横切量子研究小组正在寻求光子量子比特——也就是说,量子位元由基本粒子的光。光子不直接相互作用,因此不会直接引起的退相干。

虽然这是一件好事,光子间接相互作用通过他们对环境的影响。此外,它正是量子位之间的交互,使一个至关重要的量子计算的执行门,这让量子计算是必需的。

混合的光子所提供的机遇和挑战是复杂的,所以量子研究小组冠冕,与麻省理工学院的合作伙伴合作,AFRL和SNL,开拓新的解决方案。

安德鲁Golter在横切的量子实验室工作。

建立一个量子实验室

量子计算发挥它的魔力,需要有大量的量子比特可以使计算。我们应对这一挑战,探索量子光子集成平台在我们新的量子实验室在贝德福德,马萨诸塞州的位置。

“我们非常乐观,我们追求的方法行不通,”吉尔伯特说。“科学团队我们是真正优秀的组装。由于这个,我们的技术的详细特性的方法,我们认为我们的成功的机会非常好。

“我们的目标是识别这些问题可以解决了量子计算机是最有利于世界和帮助我们的政府利用技术,”他补充道。

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