Desenvolvendo a Próxima Geração de Algoritmos e Materiais Quânticos - Nerd Ciência
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Os computadores quânticos são especialmente hábeis em considerar simultaneamente um grande número de combinações possíveis, mas a instabilidade dos qubits em dispositivos modernos contribui para erros nos cálculos. Crédito: Imagem de Timothy Holland | Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico
Simulando um futuro quântico
Espera-se que os computadores quânticos revolucionem a maneira como os pesquisadores lidam com problemas complexos de computação. Esses computadores estão sendo desenvolvidos para enfrentar grandes desafios em campos científicos fundamentais, como a química quântica. Em seu estado atual de desenvolvimento,[{" attribute="">quantum computing is very susceptible to noise and disruptive influences in the environment. This makes quantum computers "noisy," since quantum bits, or qubits, lose information when they go out of sync, a process known as decoherence.
https://www.youtube.com/watch?v=vupepgCce0
Vídeo: Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico
Criando um ecossistema quântico no noroeste do Pacífico
O PNNL suporta uma ampla variedade de pesquisas relacionadas ao quantum, desde simulações quânticas e desenvolvimento de algoritmos para química quântica até o desenvolvimento de materiais de precisão para dispositivos quânticos.
O PNNL também faz parceria com outras instituições no noroeste do Pacífico para acelerar a pesquisa quântica e desenvolver uma força de trabalho treinada em ciência da informação quântica por meio do Northwest Quantum Nexus (NQN). Além disso, o NQN hospeda uma série de seminários com líderes em pesquisa quântica. O NQN sinergiza parcerias entre empresas, como Microsoft e IonQ, bem como a Universidade de Oregon, a Universidade de Washington e a Universidade Estadual de Washington.
"O cultivo de colaborações da indústria e da universidade pelo PNNL está construindo uma base para a computação quântica no noroeste do Pacífico que prepara o terreno para a futura computação quântica clássica híbrida", disse James (Jim) Ang. Ang é o cientista chefe de computação e líder de setor do PNNL para o programa de Pesquisa em Computação Científica Avançada do Departamento de Energia (DOE).
A pesquisa de Li foi apoiada pelo DOE Office of Science (SC), National Quantum Information Science Research Centers: Quantum Science Center e Co-Design Center for Quantum Advantage. Ele também foi apoiado pela iniciativa de pesquisa e desenvolvimento dirigida por laboratório da Quantum Science, Advanced Accelerator no PNNL.
A pesquisa de Wiebe foi apoiada pelo DOE, SC, Office of Nuclear Physics, Incubator for Quantum Simulation e pelo programa DOE QuantISED. Wiebe também é apoiado pelo DOE, SC, National Quantum Information Science Research Centers, Co-Design Center for Quantum Advantage, onde ele é o líder de impulso de software.
A pesquisa de Loer foi apoiada pelo DOE, SC, Escritório de Física Nuclear e Escritório de Física de Alta Energia. A pesquisa de Warner foi apoiada pelo DOE, SC, National Quantum Information Science Research Centers, Co-Design Center for Quantum Advantage.
Referências: "Impacto da radiação ionizante na coerência do qubit supercondutor" por Antti P. Vepsäläinen, Amir H. Karamlou, John L. Orrell, Akshunna S. Dogra, Ben Loer, Francisca Vasconcelos, David K. Kim, Alexander J. Melville, Bethany M. Niedzielski, Jonilyn L. Yoder, Simon Gustavsson, Joseph A. Formaggio, Brent A. VanDevender e William D. Oliver, 26 de agosto de 2020, Natureza.
"Correção de erros quânticos com simetrias de calibre" por Abhishek Rajput, Alessandro Roggero e Nathan Wiebe, 9 de dezembro de 2021, arXiv.
DOI: 10.48550 / arXiv.2112.05186
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