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第一个斯坦福布洛赫量子科学与工程奖学金宣布

五名研究员组成了斯坦福量子科学与工程领域的首批布洛赫院士。研究员计划是斯坦福-斯坦福slac项目的核心组成部分,该项目名为Q-FARM,旨在通过跨学科合作推动量子力学的第二波发现和创新。

量子力学理论有助于解释原子和亚原子尺度上的物质和光的自然属性,并作为激光和半导体电子学等技术的基础。该领域的第二波创新和发现正在进行中,量子理论的新知识激发了这项研究更广泛的应用。

第一批Bloch研究员今年被任命,包括研究从量子理论基础到计算和传感应用的博士后。(图片来源:Getty Images)

”第二波背后的驱动力之一是一个令人惊讶的收敛的物理、电气工程、计算机科学和数学,“伊莲娜辩护方说,全球领导力的詹森黄教授在斯坦福大学工程学院,帕特里克•海登和量子物理教授在斯坦福大学人文科学学院,co-direct谁。

为了在这一激动人心的时期推进量子研究,并帮助斯坦福大学的物理和工程系之间建立桥梁,斯坦福大学启动了一个新的博士后项目,以Felix Bloch的名字命名。Felix Bloch是斯坦福大学的理论物理学家,也是斯坦福大学的第一位诺贝尔奖得主。

布洛赫奖学金是由去年启动的Q-FARM(量子基础、结构和机器)计划颁发的。Q-FARM在斯坦福大学长期规划过程中脱颖而出,是一个专注于了解自然世界的团队的一部分。该计划寻求利用斯坦福大学和斯坦福大学国家加速器实验室的资源来加速量子研究。

架起量子物理和工程的桥梁

根据强有力的研究提议和在该领域的以往成就,每年最多将选出6名研究员,任期2-3年。然后,他们会由至少两名来自不同院系和学院的教员共同提出建议,以促进跨学科合作。第一批Bloch研究员今年被任命,包括研究从量子理论基础到计算和传感应用的博士后。

Vuckovic说:“前五位研究员提出了创新的建议,将研究小组联系起来,并建立了以前didn’t不存在的合作关系。”“我们还挑选了来自Q-FARM各个领域的候选人:从理论到实验,从算法到设备和电路,从科学到工程。”

Q-FARM的主管们希望这种利益的多样性和各部门之间的合作将会产生更多创造性的项目,并建立持久的联系。其结果将是学术界和工业界的新一代量子科学家和工程师以该奖学金的名字命名。

建立在布洛赫的遗产之上

该奖学金以瑞士裔美国物理学家Felix Bloch的名字命名,他于1934年加入斯坦福大学物理系。1952年,他与爱德华·珀塞尔(Edward Purcell)因在核磁感应方面的研究工作一起获得诺贝尔物理学奖,成为斯坦福大学第一位诺贝尔奖得主。

布洛赫在第二次世界大战期间离开斯坦福大学,后来成为欧洲核子研究组织(CERN)的首任总干事,但最终回到斯坦福大学继续教授物理学,并于1971年成为名誉教授。

“我们认为以Felix Bloch的名字来命名我们的量子科学和工程研究员是非常合适的,因为他与斯坦福大学和量子科学有着紧密的联系,”Vuckovic说。“这个想法得到了大学领导层和Felix Bloch’s家族的热情支持。”

Vuckovic和Hayden希望Bloch的研究员们能像Bloch自己一样,为斯坦福物理学和工程系的量子研究新时代做出贡献,并为那些将追随Bloch的人创造更多的机会。

的家伙

像金刚石这样的固体中的晶体缺陷在与光相互作用时表现得很像孤立的原子。像Aghaeimeibodi这样的研究人员可以通过在缺陷周围雕刻纳米级结构来控制这些相互作用的速率,这有助于他们理解光物质界面。

“这项研究是一项多学科的努力,需要量子物理、材料科学和光子学方面的专业知识,”Aghaeimeibodi说。“布洛赫奖学金为我们创造了一个独特的机会,我们可以在这些领域与世界著名科学家组成的多元化团队合作,并可以使用斯坦福大学最先进的研究设施。”

物质的亚微米结构使像安萨里这样的科学家能够控制大型复杂网络中的光,用于量子计算和传感。对可扩展光网络的研究可能导致更高效的计算机和更精确的测量。

安萨里说:“实现这一目标需要物理学家、电气工程师和计算机科学家之间的合作和跨学科的努力。”“斯坦福大学的布洛赫奖学金让我有机会将所有这些元素结合在一起,与世界上最优秀的人才一起工作。”

量子计算机和电路非常复杂,由数千个组件组成。这使得它们容易出错,因为某些元素几乎肯定会失败。克里希纳在量子计算方面的研究考察了不同的量子误差修正方法,并分析了权衡,以确定哪一种方法在长期、短期以及何时应该使用一种方法而不是另一种方法。

Krishna说:“作为斯坦福大学的Bloch研究员,我将与Mary Wootters (EE/CS)教授和Patrick Hayden (Physics)教授的团队一起解决这些问题。”“i’米很荣幸能获得这一声望很高的奖学金,我很期待在斯坦福工作。”

量子信息是描述粒子之间强烈相互作用的系统的最好方法。通过利用诸如ASE量子纠缠等现象,Rakovsky试图确定物质量子态的普遍特征,以及量子相关性如何从远离热平衡的初始状态演化而来。

“我的研究主要集中在量子信息理论和凝聚态物理之间的交集上,”Rakovsky说。“直到最近才有可能通过实验来研究这些情况,还有许多基本问题有待解答。”

学校里教授的物质的相一般局限于液体、固体和气体的相。但在量子物理学中,像大质量黑洞和小夸克这样的物体拥有更加多样化和奇异的相。邹正在研究量子纠缠和张量网络如何描述量子相和相变背后的普遍特征。

“在斯坦福获得布洛赫奖学金给了我与世界顶尖物理学家合作的机会,”邹说。“斯坦福是一个很好的地方,可以融合不同子领域的想法,比如量子物理学、凝聚态物理学和高能物理学,这些都是帮助我们更好地理解物质相的基本要素。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.stanford.edu/2020/07/27/new-quantum-science-fellowship/