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专业大挑战：量子工程
在上个世纪，“量子工程”一词采用了截然不同的含义。在早期出现中，它通常暗示构造量子系统（例如，通过受控量子动力学对光学性质进行工程（Rosencher等，1996），纳米结构的原子设计（FernánándezRossier，2013），2013年），或现有量化对象的量化量化对象（Wallquist等人的杂种） - 或者是杂种（Wallquist等人） - 或者例如，在捕获离子（Poyatos等，1997）或腔QED设置（Haroche，1999）中，本质上量子状态的工程。最近，量子工程已经开始表示复位的领域，涵盖了围绕量子信息任务的狭窄范围（Smith，2018; Asfaw等，2022）或非常广泛的描述，其中包括所有量子技术（Dzurak等人，Dzurak等，202222）。在这项工作中，我们将量子工程称为使用本质上量子动力学的量子系统的制造，控制和表征的领域。从这个意义上讲，量子工程遍历量子技术的所有领域，包括通信，计算，模拟，计量学和传感，也影响基本和应用科学的其他领域，其中量子动力学和量子系统的控制带来了新现象。Quantum Engineering使用量子信息科学的语言作为工具箱来理解和设计复杂的量子状态和量子操作，但它也以量子控制，量子光学和多体物理学的工具为基础。另外，我们可以专注于手头的任务：1）制造，2）操作和控制以及3）表征。受到其他工程领域的启发，如Zagoskin（2017）的工作，可以在自下而上的方法中构造量子工程（C.F.图1），根据所涉及的对象的复杂程度：1）单个量子单位的设计和操作，2）此类单元之间相互作用的工程工程，3）3）将这些结构组合为沟通，计算或感应或新的出现结构的操作设备，4）以及量子，经典或型号的工程设计之间的接口之间的交流。在以下文本中，我们在其中一些可能的细分中强调了不同的挑战。
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•弗朗索瓦·拉杜科尔教授（节点主任）•Matt Boreland博士（设施经理）•纳迪亚法院•安德鲁·德祖拉克教授•安德鲁·迪祖拉克教授•贾斯汀·古丁教授（UNSW-化学）•Sven Rogge教授•Sven Rogge•Chee Yee Kwok教授（UNSW-物理学）•Grainne Moran教授•Andrea Morello教授（UNSW-电气工程和电信）•David Reilly教授（悉尼大学 - 物理学 - 物理）•Bram Hoex教授（UNSW-光伏和可再生能源工程） Shanley（UTS）•Igor Aharonovich教授（UTS）•Darren Bagnall教授
从Qubits到集成的量子电路M. Veldhorst ...
M. Veldhorst Qutech和卡夫利纳米科学学院，代尔夫特技术大学，荷兰摘要我们采用可扩展量子技术的方法脱离了晶体管，这是人类制造的最复制的结构。我们在硅和锗量子点的电子和孔的自旋状态下定义了Qubit。在这次演讲中，我将介绍我们最新的结果，以提高量子质量和数量。首先，我们证明即使是一个孔也可以连贯地控制。通过利用孔的强旋轨相互作用，我们获得了99.99％的栅极保真度的快速量子操作，为量子点系统设定了新的基准测试。此外，通过动态解耦，我们获得了孔的创纪录相干时间，并通过将此技术应用于带滤波器，我们能够测量与核自旋的横向超精细相互作用。第二，我们证明可以在相同的温度状态下操作量子点量子和控制电子设备。此外，我们表明可以使用完全工业的300毫米晶圆过程来实现量子位。这些共同定义了迈向集成量子电路的关键步骤。第三，我们构造了一个2x2量子点阵列，并在二维中显示量子耦合。我们获得了通用控制，并证明了纠缠和解开所有四个量子位的量子电路的连贯执行。Bio Menno Veldhorst是Qutech的小组负责人，Qutech Academy的领导和Tu Delft扩展学校的投资组合总监。他发表了60多篇论文，其中包括《科学与自然期刊》中的18个出版物。最后，我将提出克服量子到问题变化的策略，旨在构建比量子数少的控制线较少的量子系统，以实现量子和技术的相同材料和技术来实现量子优势，从而实现了当今信息年龄的相同材料和技术。Veldhorst在Twente大学获得了优异的奖项（A. Brinkman教授和H. Hilgenkamp教授）。他在新南威尔士大学的教授小组中进行了博士后研究。 A. Dzurak在硅中展示了单一和两分Qubit的逻辑，在2015年被物理学世界称为2015年物理学的前十名突破之一。他在Qutech的小组引入了平面锗量子，在一个开尔文上方证明了硅的通用逻辑，并实现了带有量子点的四个Qubit逻辑。为他对硅和锗量子技术的贡献，他获得了尼古拉斯·库尔蒂科学奖，他被列为麻省理工学院技术评论列表中的有远见的人35下的创新者。作为Qutech Lead Academy，Veldhorst开发了有关量子技术的大型在线课程（MOOC），这些课程吸引了已经吸引了80.000多名学生。