Convergence Accelerator Phase I: Workshop: Architectures and Opportunities in Programmable Quantum Simulators

融合加速器第一阶段:研讨会:可编程量子模拟器的架构和机遇

基本信息

  • 批准号:
    1945947
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-09-01 至 2021-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This workshop will be organized in Fall 2019 and will bring together key stakeholders from academia and industry. The participants will discuss current challenges in Quantum Simulations, opportunities to overcome those challenges, and will map out a path forward to enable near-term progress. The specific aim of the workshop is to identify realistic deliverables in the area of Quantum Simulations, including: i) Prototypes that could be developed in the next 2-5 years, and ii) Testbeds needed to evaluate them in the following 5 years.Unlike digital quantum computers, programmable quantum simulators (PQS) have already surpassed the ability of classical computers to solve quantum problems on many fronts. Indeed, at this juncture the exploration on PQS of non-equilibrium phenomena, many-body decoherence, and the foundations of quantum statistical mechanics has led to the notion of "information as fuel" with a nanothermodynamical revolution presently in progress. Thus, PQS not only allow exploration of fundamental physics questions and materials design, but also are inspiring new kinds of devices and applications. Beyond work done so far, PQS offer us a new opportunity to address deep unanswered questions in open quantum systems far from equilibrium, quantum complex networks, lattice gauge theory, and many other areas of physics, such as the quark-gluon plasma and the interior of neutron stars.The White Paper produced by this workshop will help guide research and investment in PQS US industry and government agencies such as NSF. Students reading this White Paper will have a quick and clear understanding of the scope of the field. At the present time, digital quantum computers are often in the press while the understanding of PQS is not widespread beyond people in the field. This workshop will help expand the understanding of PQS and quantum information science more generally to physics students and physics professionals from many subfields, to STEM professionals, and to the wider public.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该研讨会将于 2019 年秋季举办,来自学术界和工业界的主要利益相关者将齐聚一堂。与会者将讨论量子模拟当前的挑战、克服这些挑战的机会,并将规划出实现近期进展的前进道路。研讨会的具体目标是确定量子模拟领域的实际可交付成果,包括:i)可以在未来 2-5 年内开发的原型,以及 ii)在接下来的 5 年内评估它们所需的测试平台。数字量子计算机、可编程量子模拟器(PQS)已经在许多方面超越了经典计算机解决量子问题的能力。事实上,在这个关头,对非平衡现象、多体退相干和量子统计力学基础的 PQS 的探索已经导致了“信息作为燃料”的概念,纳米热力学革命正在进行中。因此,PQS 不仅可以探索基本物理问题和材料设计,而且还可以启发新型设备和应用。除了迄今为止所做的工作之外,PQS 还为我们提供了一个新的机会来解决远离平衡的开放量子系统、量子复杂网络、晶格规范理论以及许多其他物理领域(例如夸克-胶子等离子体和内部)中尚未解答的深层次问题。本次研讨会制作的白皮书将有助于指导 PQS 美国行业和 NSF 等政府机构的研究和投资。阅读本白皮书的学生将对该领域的范围有快速而清晰的了解。目前,数字量子计算机经常出现在媒体中,而对 PQS 的理解还没有广泛应用于该领域的人们。本次研讨会将有助于更广泛地扩大物理学生和来自多个子领域的物理专业人士、STEM 专业人士以及更广泛的公众对 PQS 和量子信息科学的理解。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过评估被认为值得支持利用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Development of Quantum Interconnects (QuICs) for Next-Generation Information Technologies
开发下一代信息技术的量子互连 (QuIC)
  • DOI:
    10.1103/prxquantum.2.017002
  • 发表时间:
    2021-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.7
  • 作者:
    Awschalom, David;Berggren, Karl K.;Bernien, Hannes;Bhave, Sunil;Carr, Lincoln D.;Davids, Paul;Economou, Sophia E.;Englund, Dirk;Faraon, Andrei;Fejer, Martin;et al
  • 通讯作者:
    et al
Quantum Computer Systems for Scientific Discovery
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  • 期刊:
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  • 通讯作者:
    et al
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    et al
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