美国能源部宣布将新建五个多机构量子科学研究发展中心，普林斯顿大学将在其中一个中心发挥主要领导作用。
安德鲁Houck
总部位于布鲁克海文国家实验室的量子优势协同设计中心(C2QA)将开发量子技术，作为未来计算创新的平台，有望为国家安全、药物开发、资源优化等带来好处。
川普政府于8月26日宣布了这一消息。
普林斯顿大学教务长德博拉·普伦蒂斯说:“这是普林斯顿大学为量子计算技术的快速发展做出贡献的一个重大机会。”“我们在基础研究方面的强大实力使普林斯顿大学有能力为这一努力做出贡献，这是21世纪计算机技术进步的核心。”
普林斯顿大学研究部主任Pablo Debenedetti说:“普林斯顿大学很高兴能够为这支由大学、国家实验室和产业组成的强大团队的领导能力和科学活动做出贡献，共同推进量子计算领域的发展。”“我们期待这一合作努力为量子技术的科学和工程做出许多贡献。”
该中心将在未来五年内获得高达1.15亿美元的资金，用于开发材料、设备、软件和应用，作为下一代量子计算能力的平台。其目标是克服目前处于早期阶段的量子计算机的局限性，推动该领域向前发展，以释放新的能力来应对现实世界的挑战。
娜塔莉德莱昂
C2QA是美国能源部科学办公室根据《2018年国家量子计划法案》选定的五个新中心之一，该法案旨在加强国家安全，保持美国在科学研究和发展方面的全球领导地位。
C2QA将由24个研究机构和70多名首席研究员参与，其中包括几名担任主要领导职务的普林斯顿大学教师。副主任，第二指挥，将是普林斯顿大学电子工程教授安德鲁Houck。
侯克说，该中心的重点是开发实现量子优势所需的技术，量子优势的定义是，比普通计算机更快地解决至关重要的、未解决的问题。
杰弗里•汤普森
“目前我们所处的阶段是，我们可以在量子计算机上做一些普通计算机难以模拟的事情，”Houck说，“但它们不是真正有用的问题。”我们希望将科学和工程发展到我们拥有实现量子优势所需的基础技术的程度。”
该中心采取“协同设计”的方法，即在开发新技术的同时密切协调，以确保这些技术能够无缝地协同工作。
“量子计算的最大挑战之一是它是一个大规模多学科的企业，”Houck说。“最终产品的功能取决于材料、设备和软件架构。所有这些领域所依赖的专业知识不一定是重叠的。”
罗伯特静脉
“协同设计背后的理念是，与其独立做决策，不如在所有这些层面收集专业知识，并让人们协调他们正在做的事情，包括理解他们的决策可能会强加于其他层面的权衡，”Houck说。
该中心将包括三个主要领域:材料、设备和软件/应用。
- 材料:探索具有量子特性的计算用新材料。
- 设备:将新材料整合到量子计算机的组件中，并将其构建成更大的系统。
- 软件和应用:编写软件和设计程序，使量子计算机能够解决现实世界的问题。
第四个组织层将通过整合研究结果和协调努力，确保每一个推进的进展能够结合起来，以实现有用的量子计算的目标，从而实现协同设计。
电气工程助理教授Nathalie de Leon将领导材料推力。
de Leon说:“这个中心是一个令人兴奋的机会，可以为我们在普林斯顿开始的有关新的固态原子量子位元的合作研究提供动力，并系统地根除超导量子位元中的微观噪声源和损耗。”“我们在这些项目中的方法形成了材料推进总体策略的基础。通过与C2QA合作，我们有机会与耶鲁大学、麻省理工学院和其他学术机构的量子信息处理专家以及布鲁克海文的材料科学家密切合作，从而扩大这项研究项目。”
玛格丽特Martonosi
材料内部的推力,普林斯顿大学教员将领导的两个四个含有:电气工程助理教授杰弗里·汤普森将量子比特为计算和网络话题虽然罗伯特静脉,罗素Wellman摩尔化学教授,将导致材料净化、晶体生长、加工为气的话题。
汤普森说:“这个中心将对该领域产生变革性的影响，将来自多个学科的专家聚集在一起，进行集中、密切的合作。”
阿里Yazdani
Margaret Martonosi，计算机科学休特朗布尔亚当斯的35教授，将成为横切协同设计集成团队的关键科学家。
将作为研究人员参与该中心的其他教员包括1909级的物理学教授Ali Yazdani和电子工程教授Stephen Lyon。
该中心将解决当今量子计算的两个技术瓶颈:提高被称为超导量子位的基本计算单元的性能，以及改进使量子计算机能够相互通信的技术。
斯蒂芬·里昂
除了担任副主任的领导角色，Houck还将监督中心的外联和劳动力发展项目，为学生提供受教育的机会。普林斯顿大学已经通过它的量子计算课程、IBM的量子本科生研究和普林斯顿暑期项目，积极地教育本科生。
该中心将促进与IBM(该中心的成员之一)的合作，以帮助机构研究人员获得他们在将这些系统扩展为工业使用时所面临的挑战的行业视角。
Houck说，大量的中心拨款使跨学科和机构的多名研究人员能够共同应对严峻的挑战，而普林斯顿大学在量子科学方面的优势使它能够为C2QA发挥关键的领导作用做好准备。
m . Zahid哈桑
“在普林斯顿，我们拥有最好的材料专家，最好的设备专家，以及最好的建筑和算法专家，”Houck说。“我不知道有哪个提案拥有如此广泛的专业知识，让世界上最优秀的人一起为一个共同的目标而工作。”
量子科学中心总部位于橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)，是五个由中科院资助的新中心中的另一个，该中心将支持M. Zahid Hasan的研究。Hasan是普林斯顿大学尤金·希金斯物理学教授，研究基于马约拉纳费米子和任意子的拓扑量子位。该中心将专注于材料发现和量子位设计，量子算法和模拟，以及诸如量子信息设备和传感器等实际应用。
C2QA的主任将由耶鲁大学尤金·希金斯物理学教授史蒂文·吉文(Steven Girvin)担任，他同时还被布鲁克海文能源与光子科学理事会任命。合作机构在C2QA艾姆斯实验室,加州理工学院,纽约城市大学,哥伦比亚大学,哈佛大学,哈佛大学,IBM,托马斯·杰斐逊国家加速器设施,约翰霍普金斯大学,麻省理工学院,蒙大拿州立大学,国家航空和宇宙航行局的艾姆斯研究中心,西北大学西北太平洋国家实验室,普林斯顿大学纽约州立大学理工学院、石溪大学、加州大学圣巴巴拉分校、马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校、匹兹堡大学、华盛顿大学、弗吉尼亚理工大学和耶鲁大学。
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