莱斯大学帮助领导国家量子计算研究工作

莱斯大学的一个研究小组赢得了能源部（DOE）为期4年、价值120万美元的资助，用于评估用于构建量子计算机的不同物理系统的优势和局限性。

Nai-Hui Chia、Kaden Hazzard和Kevin Slagle将利用理论、数值模拟和量子硬件运行算法提供一个框架，用于比较构建量子计算机的不同方法的可行性和计算潜力，以帮助实现量子计算的近期进展。据能源部称，他们的项目是能源部选定的六个项目之一，”旨在提高我们对量子计算是否、何时以及如何推动计算科学前沿发展的理解”。

“计算机科学助理教授 Chia 说：”我们还没有确定构建正式量子计算机的最佳物理架构，但有几种不同的方法可以实现这一目标。”本项目旨在利用数学模型找出每种方案的不同缺点或优点，并确定哪种架构有可能在短期内实现量子优势。

物理学和天文学副教授哈扎德补充说，这个问题可能不止一个答案。

“哈扎德说：”也许某些物理系统比其他物理系统更适合某些类型的计算任务。哈扎德说：”我们要问的问题是，对于我们知道量子计算机可能擅长的算法类型，某些架构会比其他架构更好吗？或者说，你应该如何最好地利用这些不同架构的能力？

在过去十年中，由于量子系统实验设计的进步，人们对量子计算的兴趣与日俱增，这使得量子计算变得更加可行。

哈扎德说：”几十年来，量子计算研究一直处于落后状态，几乎没有任何资金，只有少数人在边缘研究。”哈扎德说：”量子系统非常脆弱且难以控制，但在10-15年前，当量子计算的进展达到某个临界点时，人们对量子计算的兴趣就会激增，因为它有可能应用于模拟和传感，以及理解材料和化学反应。

量子计算可以揭示蛋白质折叠或催化反应等量子级现象，而这些现象仍然超出了数字技术的计算能力。从药物设计到可持续发展解决方案，这一新技术前沿的可能性引起了越来越多参与者的兴趣。

“电子与计算机工程助理教授斯莱格说：”最近有大量资金投入到量子计算领域。”现在的初创公司比五年前多了很多，而这才刚刚开始。”

斯莱格补充说，尽管将量子计算从萌芽阶段的潜力转化为强大能力的努力已经蓄势待发，但要知道量子未来会是什么样子还为时尚早。

“他说：”我们知道，量子计算机可能对模拟量子力学非常有用。”但正如经典计算机最初的情况一样，很难说最重要的应用会是什么。

研究人员将与莱斯大学物理和天文学助理教授圭多-帕加诺（Guido Pagano）和马里兰大学物理学兼职助理教授诺伯特-林克（Norbert Linke）合作，在当前的量子系统上测试他们的评估框架。

帕加诺的研究领域是受困原子离子–执行量子算法最受欢迎的候选者之一–，他曾获得美国能源部早期职业研究奖，用于建立受困离子量子系统，对核物理模型进行模拟仿真。

“Pagano说：”我期待着与这个新成立的能源部团队在量子架构方面开展合作。

研究人员还将为学生提供了解和参与量子研究的机会。

“我希望消除进入量子计算领域的障碍，因为我认为许多计算机科学专业的学生可能会对量子计算望而却步，认为他们需要很强的物理学背景才能理解它，但事实并不一定如此，”Chia 说。”我希望开设的课程能够发挥学生的优势，让他们能够参与到这一课题中来。

Chia、Hazzard和Slagle是作为量子计划的一部分受聘的，他们的资助提案得到了莱斯大学斯马利克尔研究所的部分支持。

图片下载：

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图片说明：Kevin Slagle（左起）、Kaden Hazzard 和 Nai-Hui Chia 赢得了能源部为期四年、价值 120 万美元的量子计算研究基金。(摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：Kevin Slagle（左起）、Kaden Hazzard 和 Nai-Hui Chia。(摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：Kevin Slagle（左起）、Kaden Hazzard和Nai-Hui Chia旨在为实现量子计算的近期进展提供战略信息。(摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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图片说明：Guido Pagano 是莱斯大学物理和天文学助理教授。(摄影：Jeff Fitlow/莱斯大学）

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莱斯大学的谢乃辉（Nai-Hui Chia）获得谷歌资助研究量子模拟：
https://news.rice.edu/news/2023/rices-nai-hui-chia-awarded-google-funding-study-quantum-simulations

Kevin Slagle 获得韦尔奇基金会资助：
https://www.ece.rice.edu/news/kevin-slagle-awarded-welch-foundation-grant

SU(N)物质比深空冷约30亿倍：
https://news.rice.edu/news/2022/sun-matter-about-3-billion-times-colder-deep-space

链接：

Chia 网站：https://sites.google.com/view/naihuichia

哈扎德小组： http://kaden.rice.edu/group.html

帕加诺小组： http://paganolab.rice.edu/

林克实验室： https://linkelab.umd.edu/

电气与计算机工程系： https://eceweb.rice.edu/

计算机科学系： https://cs.rice.edu/

物理与天文学系： https://physics.rice.edu/

乔治布朗工程学院：https://engineering.rice.edu/

维斯自然科学学院： https://naturalsciences.rice.edu/

关于莱斯大学

莱斯大学位于休斯顿，校园占地 300 英亩，森林茂密，一直被《美国新闻与世界报道》评为全美前 20 名大学之一。莱斯大学拥有备受推崇的建筑学院、商学院、继续教育学院、工程学院、人文学院、音乐学院、自然科学学院和社会科学学院，同时也是贝克公共政策研究所所在地。莱斯大学有 4552 名本科生和 3998 名研究生，本科生与教师的比例略低于 6:1。莱斯大学的寄宿制培养了亲密无间的社区和终生的友谊，这也是莱斯大学被《普林斯顿评论》（Princeton Review）评为 “种族/阶级互动多 “排名第一、”生活质量 “排名第四的原因之一。莱斯大学还被《Kiplinger’s Personal Finance》评为最有价值的私立大学。