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美NSF投资2500万美元启动新的量子科学和工程研究中心

编译者:Precisionatom 2020发布时间:2020-12-1点击量:23 来源栏目:政策规划

2020年7月21日,LILA发布新闻称,美国国家科学基金会宣布,科罗拉多大学博尔德分校将获得2500万美元的奖金,用于启动一个新的量子科学和工程研究中心。

这个新的中心将由物理学家Jun Ye领导,并且是与美国和其他11个其他研究组织的合作伙伴。这些开拓者将共同探索几个“巨大挑战”。其中包括诸如量子纠缠之类的奇异量子现象将如何促进测量科学的新前沿;以及量子感应如何帮助研究人员发现新的基础物理学;以及研究人员如何将这些进步转化为现实技术。

JILA研究员Jun Ye说:“想象一下,如果我们可以构建出可以在实验室之外使用的强大量子系统,那么它就可以完全改变我们对物理世界的感知,导航方式以及彼此之间的交流方式。”“我们正在问我们如何利用量子物理学的最新进展来实际解决对社会有用的问题。”

新的中心通过纠缠的科学与工程(Q-SEnSE)命名为量子系统,这是对它致力于建立科学家与工程师之间紧密联系的关注。

美国商务部标准技术局副局长兼NIST主任Walter G. Copan说:“我们很高兴与这个新中心合作,它将解决NIST和国家的关键优先事项-量子科学,测量科学和推动美国的创新。”“NIST和JILA是量子科学领域公认的世界领先者,我们很高兴与Jun Jun组成Q-SEnSE的第一任主任的团队的力量。”

叶补充说,新的中心是博尔德大学的第三个主要NSF中心,还将重点教育和培训将成为未来量子劳动力的年轻人。CU博尔德在这一领域拥有悠久的传统和实力,并且已经与落基山地区的学校和社区学院建立了合作伙伴关系。

建立Q-SEnSE中心是该大学将科罗拉多州发展成为叶所说的“世界量子资本”的最新举措。

研究与创新副校长特里•菲兹(Terri Fiez)表示:“该中心是扩展我们的CUbit Quantum Initiative的激动人心的下一步,该倡议将JILA,工程,科学,NIST以及该地区的学术和行业合作伙伴聚集在一起。”“Q-SEnSE将使我们能够利用我们结合的量子能力的全部力量来领导全球量子革命。”

未来时钟

这个新的中心部分来自叶和他的学生及同事数十年来对原子钟装置的研究,该装置使用锶原子网络来以前所未有的精度追踪时间的流逝。他补充说,这样的时钟也可以成为精确的导航或科学传感器,甚至能够检测出地球引力的微小变化。

但是迄今为止,此类技术的实际应用落后于它们在实验室中的承诺和性能。

“一个主要的挑战是:我们如何设计这些敏感的系统以使其健壮?” 叶说,也是加州大学博尔德分校物理系的副教授。“不仅仅是将它们放在盒子里。”

新的NSF中心将朝着这个目标努力。在过去的五年中,Ye和他在CU Boulder的同事及其11个合作伙伴组织将不仅探索诸如原子钟之类的设备的基本物理原理。他们还将与工程师合作,将这些动态转化为任何人都可以使用的工具。

在学科之间建立这些新的联系也是CU Boulder于2019年发起的CUbit Quantum Initiative的关键组成部分。

Paul M. Rady机械工程学系副教授,首席研究员Greg Rieker说:“巨大的挑战需要许多类型的科学家和工程师之间的协作。这种类型的协作需要催化事件。”“这项拨款是我们需要的活动。”

叶补充说,该中心不仅是科罗拉多州的一项计划,解决这些全球挑战还将吸引全球各地的领导人。

叶说:“该中心将对全国产生影响,因为它需要各国领导人共同解决这些巨大挑战。”“我们很荣幸能有来自沿海和落基山脉上下的优秀人才加入我们的团队。”

国际伙伴关系

新的中心将包括来自哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学、特拉华大学、俄勒冈大学、新墨西哥大学和奥地利因斯布鲁克大学的研究人员。包括NIST、洛斯阿拉莫斯国家实验室、麻省理工学院林肯实验室和桑迪亚国家实验室在内的几个政府实验室将在该计划中扮演重要角色。

该中心的其他CU Boulder研究人员包括Svenja Knappe、Dana Anderson、Penina Axelrad、Juliet Gopinath、Murray Holland、Huang-Wei Huang、Adam Kaufman、Konrad Lehnert、Heather Lewandowski、Claire Monteleoni、Cindy Regal、Ana Maria Rey和James Thompson。

斯坦福大学物理学和应用物理学教授马克•卡塞维奇说:“我们很高兴参加这个QLCI,它将为量子传感器,测量和网络发展科学,技术教育和工业基础。”

“Q-SEnSE将解决国家量子计划的目标:解决量子信息科学(QIS)的基础研究,增加接受过QIS培训的研究人员,教育者和学生的数量,并促进多学科课程的发展和纳入在本科,研究生和博士后水平的QIS研究机会。”新墨西哥大学量子信息与控制中心主任Ivan Deutsch说。

麻省理工学院物理学教授弗拉丹•弗莱蒂奇(Vladan Vuletic)说:“量子技术很可能在诸如新传感器,精确计时,通过精确测量以及可能的量子计算的基础上的新发现等领域提供重大突破。”“现在,欧洲、亚洲和美国之间在全球范围内争夺开发和应用量子技术的竞赛,而新成立的研究所将为这一新兴领域的大量学生提供培训。”

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