美国国家科学基金会成立3个研究所应对“量子计算挑战”

美国国家科学基金会(NSF)正在建立三个新机构，“旨在对未来五年量子计算带来的挑战产生切实的影响”。

美国国家科学基金会在一份声明中表示，该基金会与白宫科学技术政策办公室合作建立了三个量子飞跃挑战研究所(QLCI)，这是该基金会对推进量子信息科学的关键联邦举措的回应的核心部分。包括《2018年国家量子行动法案》和白宫“持续关注美国在新兴技术方面的领导地位”。

qci也构成了国家科学基金会的“量子飞跃”的核心，这是一个正在进行的、机构范围内的努力，以使量子系统的研究和发展。

“量子信息科学有改变世界的潜力，”美国国家科学基金会主任Sethuraman Panchanathan在一份声明中说。“但要实现这种潜力，我们必须首先回答一些基本的研究问题。通过量子飞跃挑战研究所，美国国家科学基金会正在进行有针对性的投资。我们相信，在五年内，这些机构能够取得切实的进展，帮助我们进入真正的量子革命。”

今年2月，美国国家科学基金会设立了量子飞跃挑战计划，作为聚焦于量子信息科学和工程的大规模跨学科研究项目。今年7月宣布的三个qci项目的启动资金为7,500万美元，来自美国政府。

这三所学院是:

• 利用相关量子态增强传感与分布的QLCI。该研究所由科罗拉多大学领导，将专注于量子传感技术在精密测量领域的一系列应用的设计、建造和应用。美国国家科学基金会说:“量子传感器可以测量从辐射水平到重力效应的一切，将比传统传感器更加灵敏和准确。”
• 混合量子架构与网络的QLCI。该研究所由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois, Urbana-Champaign)领导，将专注于建立小型量子处理器的互联网络，并测试其实际应用的功能。美国国家科学基金会说:“在量子信息科学和工程领域，开发更强大的量子处理器是一个重大挑战。”
• 用于现在和未来量子计算的QLCI。该研究所由加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)领导，旨在从目前的量子计算原型中学习，美国国家科学基金会(NSF)说，这些原型是“基本的、容易出错的、小规模的”。该研究所将专注于从这项技术中学习，以改进先进的大规模量子计算机的设计，为当前和未来的量子计算平台开发有效的算法，并“最终证明量子计算机的性能甚至超过了可以想象的最好的经典计算机。”

这些研究所由16个核心学术机构、8个国家实验室和22个行业合作伙伴组成。通过“整合多个学科和行业的视角和资源”，这些研究所将促进“一个可持续的创新生态系统”。除了主要的研究工作，这些中心还将为“多样化的、量子准备好的美国劳动力”开发培训和教育战略，包括为从小学到专业人员的所有教育水平的学生和教师开发新的面对面和在线课程。

加州大学伯克利分校物理学教授、该研究所主任丹·斯坦珀-库恩(Dan Stamper-Kurn)在接受《加州大学伯克利分校新闻》(UC Berkeley News)采访时表示:“我们有一种感觉，那就是我们即将朝着量子计算迈出一大步。”“我们认为，量子计算机的发展将是一场真正的科学革命，是当下决定性的科学挑战，尤其是当你考虑到计算机在社会所做的几乎所有事情中扮演着核心角色时。如果你有机会彻底改变什么是计算机，那么你就彻底改变了几乎所有其他东西。”