量子信息挑战研究所 (CIQC) 是美国国家科学基金会根据《国家量子倡议法案》 (NQI) 建立的五个量子飞跃挑战研究所 (QLCI) 之一。按照 NQI 的设想,CIQC 是一个学术机构,以研究型大学网络为基础。我们开展量子信息科学和工程方面的前沿研究,旨在推动量子计算机科学的发展,利用量子信息科学理解自然现象,开发量子信息科学的新平台和应用。CIQC 支持本科生、研究生、博士后研究员和教职研究员组成的社区。我们创建了开放论坛,例如校园级聚会、科学研讨会、研究生学校、理论量子计算机科学在线研讨会以及为期数周的计算机科学和数学研究驻留计划。我们的社区和我们赞助的活动面向整个教育和研究界,不分国籍。反过来,这些活动也吸引了一些最优秀的科学家,包括正在接受培训的科学家和成熟的科学家,来到我们的研究所和我们所在的大学。
“LIGO/Virgo 式”网络与合作,为英国领导层提供了一条道路。第一阶段目前由 QTFP 计划和其他来源资助了约 1000 万英镑,第二阶段可以放在 Boulby 或 Daresbury(英国)的国家设施,也可能放在 CERN(法国/瑞士)。
序言 量子技术是一种新兴的范式,有望在未来几十年颠覆和革新计算、通信和传感。考虑到巨大的战略潜力和研究中意想不到的突破的可能性,仅来自各国政府的全球投资就超过 400 亿美元。在印度的背景下,印度政府的国家量子任务是加速该国在此领域研究的决定性一步。为了完成任务的任务,印度需要通过立即采取教学和培训措施来培养一支高技能的劳动力队伍。对这些劳动力进行的培训必须使他们达到全球标准,并同时满足量子技术发展的多学科需求——从核心硬件和后端工程支持到密码学和机器学习算法。因此,为了在印度创建一个蓬勃发展的量子培训生态系统,必须在本科和研究生阶段引入专门的课程,以及为参与本科和研究生教育的教职员工和教师开设课程。虽然具有国家重要性的机构已经开始了这方面的计划,但将这种培训扩展到全国更多的机构,使国家能够利用大量的学生资源,然后他们可以参与这项任务,加速实现目标。在此背景下,我们提出了本科阶段量子技术辅修课程的课程结构。在这里,我们认为量子技术包括所有四个垂直领域——量子计算和模拟、量子通信和密码学、量子传感、量子材料和设备。我们提出的课程至少涵盖 18 个学分。我们在这个课程中提出了理论和实验课程。我们假设每门课程为 3 个学分(1 个学分相当于理论课程每周 1 小时的课堂接触时间或实验课程 1 节 3 小时的实验室课程),从而使辅修课程至少涵盖 6 门课程。我们建议课程总学分超过 30 个学分,任何特定机构都可以根据该机构的教师情况从中选择 18 个学分。但是,为了保留辅修课程的核心任务,我们建议将几门课程设为必修课。我们相信,课程的这种灵活性将使机构能够轻松地开始在量子技术的一个或多个垂直领域培训学生。我们还认为,许多列出的课程也可以被不选择量子技术辅修课程的学生选为选修课。我们还鼓励机构和学生尽可能采用基于项目的学习方法,以增强课程的影响力。我们在设计课程时考虑到了机构的多样性以及不同的工程学科。我们相信所有工程学科的学生都可以从第三或第四学期开始选修这个辅修课程(假设 8 学期或 4 年制本科课程为标准格式)。选修这门课程的学生需要熟悉基础工程数学(基础线性代数、复数、概率和统计)和高中物理(牛顿定律、光学、热力学),以及编程基础知识(简单的算术运算,
半导体材料为量子技术 (QT) 提供了一个引人注目的平台。然而,在众多候选材料中识别出有前途的材料主体是一项重大挑战。因此,我们开发了一个框架,使用材料信息学和机器学习方法自动发现用于 QT 的半导体平台。我们实施了不同的方法来标记数据,以训练监督机器学习 (ML) 算法逻辑回归、决策树、随机森林和梯度提升。我们发现,完全依赖文献研究结果的经验方法会明显区分预测的合适和不合适的候选材料。与文献中将带隙和离子特性作为 QT 兼容性的重要特性的预期相反,ML 方法强调了与对称性和晶体结构相关的特征,包括键长、方向和径向分布,因为这些特征在预测材料是否适合 QT 时很重要。
随着人们越来越关注政府和金融系统、医疗保健系统和军事通信等关键基础设施的安全通信,QKD 安全光网络的潜在社会影响也十分巨大。QKD 可以保护敏感的个人信息(例如医疗记录和财务信息)免受各种量子攻击和未经授权的访问。此前,印度空间研究组织 (ISRO) 成功演示了两个地面站之间的 QKD 链路,这是朝着开发安全的卫星通信系统迈出的重要一步。2020 年,印度政府宣布成立国家量子技术和应用任务 (NM-QTA),这是一项多机构倡议,旨在促进印度量子技术的开发和部署。NM-QTA 的重点是量子通信,其中可能包括 QKD。在启动 iCET 之后,印度内阁已批准约 6000 亿卢比用于国家量子任务,以加快该国在八年内量子技术的发展。虽然世界上第一个建立的量子网络是由美国国防高级研究计划局 (DARPA) 通过光纤在哈佛大学、波士顿大学和 BBN Technologies 之间建立的量子网络,但目前美国正在开展多个 QKD 计划和研究项目,这些计划和研究项目由美国能源部 (DOE)、美国国家科学基金会 (NSF) 等政府机构资助。
- 量子特性可用于显著增强传感和测量技术,实现超越传统物理学所能达到的精度测量。据美国前理论物理学教授、专门研究量子传感和量子成像的乔纳森·道林和澳大利亚理论量子物理学家、专门研究量子反馈控制和量子测量的杰拉德·米尔本称,量子传感将对导航、射频通信、地质勘探和医疗诊断等领域产生重大影响。他们的研究表明,量子传感将对环境变化、引力场、电磁辐射甚至分子结构提供更准确、更灵敏的检测。由于量子传感器依靠量子粒子进行测量,因此它们本质上比传统传感器更灵敏,从而引入了大量新的应用、数据洞察和决策能力。
PoznańSuperComputing和网络中心(PSNC),EuroQCS-Poland协调员,EurohPC托管实体,完整硬件和软件开发集成,应用程序和用户支持
Aggam Walia是印度快车的通讯员,报告了权力,可再生能源和采矿。他的工作打开了公司,政府和政策之间的复杂联系,通常依靠通过《 RTI法》提出的文件。节拍,他喜欢穿过德里的公园和森林,步行到……...阅读更多