C: Photonic Engine to Accelerate Atomic Quantum Engineering (PEAQUE)

C:加速原子量子工程的光子引擎(PEAQUE)

基本信息

  • 批准号:
    2134345
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 500万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-10-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The NSF Convergence Accelerator program supports use-inspired, team-based, multidisciplinary efforts that address challenges of national importance and will produce deliverables of value to society in the near future. The goal of this project is to develop the hardware that would be useful in miniaturizing quantum computers. The specific goal for this Photonic Engine Accelerating Atomic Quantum Engineering (PEAQUE) project is to develop an integrated photonic control engine to power a NISQ-scale cold atom quantum computer with more than 1000 qubits. The project is a convergent effort on a system-level integration of optical and atomic hardware, quantum software, and quantum metrology. The intellectual merit of this project lies in development of miniaturized Multi-Beam Illumination and Steering (MBIS) modules that reduce current room-sized, bulk-optics instrumentation to miniaturized and scalable systems, which is a key scaling challenge and pain-point in cold atom quantum computing. The MBIS modules will be multiplexed to perform massively parallelized local gate operations on 1000s of qubits at high speed. The project will result in development of color codes for quantum error correction (QEC) designed specifically for cold atom qubits and enabled by optical control hardware to improve the fidelity of NISQ processors. The hardware developed under this project will push the boundaries of precision measurement by advancing the state-of-the-art atomic clocks. This project will focus on development and implementation of a fully programmable atomic system aiming to achieve commercial-level demonstration of gate-based quantum computing and quantum simulation.The broader impact of this project will be from the availability of a new and imperative optical control technology that is critically needed by quantum computing and simulation based on atomic qubits. The project aims to disseminate the technology to a broaduser base by manufacturing the hardware on wafer scale and developing testing kits to be. The projectalso includes significant effort in quantum workforce training, education and outreach with an integratedplan of industry internships in quantum science and engineering, recruitment and training of studentsfrom underrepresented groups, course development in quantum technology.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.
NSF Connergence Accelerator计划支持采用的基于团队的多学科努力,这些工作应对国家重要性的挑战,并将在不久的将来为社会带来价值的可交付成果。该项目的目的是开发可用于小型量子计算机的硬件。该光子发动机加速原子量子工程(Peaque)项目的具体目标是开发一个集成的光子控制发动机,以为具有超过1000吨的Nisq-Scale Cold Atom量子计算机供电。该项目是对系统级集成光学和原子硬件,量子软件和量子计量学的集成的收敛努力。该项目的智力优点在于开发微型多光束照明和转向(MBIS)模块,该模块将当前大小的室内大小,散装的仪器降低到微型和可扩展的系统,这是一个关键的缩放挑战和寒冷的痛苦点原子量子计算。 MBIS模块将被多路复用,以高速对1000 Qubits进行大规模并行的局部门操作。该项目将导致颜色代码的开发用于量子误差校正(QEC)(QEC),专门为冷原子量值设计,并通过光学控制硬件来启用,以提高NISQ处理器的保真度。该项目下开发的硬件将通过推进最先进的原子钟来推动精确度量的界限。该项目将着重于开发和实施一个完全可编程的原子系统,旨在实现基于门的量子计算和量子模拟的商业级别演示。该项目的更广泛影响将来自新的和势在必行的光学控制技术量子计算和基于原子Qubits的模拟至关重要。该项目旨在通过在晶圆规模上制造硬件并开发测试套件来将技术传播到宽阔的基础上。该概况包括与量子科学和工程领域的行业实习,从代表性不足的群体中招聘和培训的量子劳动力培训,教育和外展的巨大努力通过基金会的智力优点和更广泛的影响评估标准通过评估来支持。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Frequency–angular resolving LiDAR using chip-scale acousto-optic beam steering
  • DOI:
    10.1038/s41586-023-06201-6
  • 发表时间:
    2023-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    64.8
  • 作者:
    Bingzhao Li;Qixuan Lin;Mo Li
  • 通讯作者:
    Bingzhao Li;Qixuan Lin;Mo Li
Multifunctional interface between integrated photonics and free space
  • DOI:
    10.1117/1.apn.2.3.036012
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Quentin A. A. Tanguy-Quentin-A.-A.-Tanguy-15704552;Arnab Manna;Saswata Mukherjee;David Sharp;E. Bayati;Yueyang Chen;Karl F. Boehringer;A. Majumdar
  • 通讯作者:
    Quentin A. A. Tanguy-Quentin-A.-A.-Tanguy-15704552;Arnab Manna;Saswata Mukherjee;David Sharp;E. Bayati;Yueyang Chen;Karl F. Boehringer;A. Majumdar
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Does cervical disc arthroplasty have lower incidence of dysphagia than anterior cervical discectomy and fusion? A meta-analysis
颈椎间盘置换术吞咽困难的发生率是否比颈前路椎间盘切除融合术低?
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  • 通讯作者:
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  • 通讯作者:
    Xinqiang Wang
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美日大学劳动力发展和研究合作伙伴关系
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  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 500万
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    Continuing Grant
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    2018
  • 资助金额:
    $ 500万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Conformal and robust integrated infrared spectroscopic sensors
合作研究:共形且坚固的集成红外光谱传感器
  • 批准号:
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    2017
  • 资助金额:
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    1536097
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 500万
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    Standard Grant
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  • 批准号:
    1351002
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 500万
  • 项目类别:
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  • 批准号:
    1339002
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 500万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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压电氮化铝薄膜上的集成表面声光器件
  • 批准号:
    1307601
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    2013
  • 资助金额:
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    2017
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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    2015
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    $ 500万
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  • 批准号:
    8312411
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 500万
  • 项目类别:
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知道了