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2024-12-18 01:05:00
同大学は、量子技術の開発を加速するために選ばれた6つの拠点のうちの1つである
エド・ドーシュの物語
写真提供：大学通信
2024 年 12 月 16 日
米国国立科学財団は、新興量子技術の実用化を模索し、研究室の枠を超えて発見を推進するオレゴン大学の研究者率いるチームに、1年間で100万ドルの助成金を与えた。
光量子技術における UO の専門知識を活用して、コンソーシアムは次世代のデータ ネットワークとセンサーに取り組んでいきます。
「私たちはこのプロジェクトに興奮しています」と彼は言いました ブライアン・スミス、物理学の教授であり、 オレゴン光学・分子・量子科学センター。 「オレゴン州には、量子技術において世界をリードする熟練した研究者の少数のグループがいます。」
この提携には、ニューオーリンズ大学、ノースダコタ大学、イリノイ大学アーバナシャンペーン校、コロラド大学ボルダー大学、国立標準技術研究所、HRL研究所、ボーイングが含まれます。
資金調達の初年度は、コンソーシアムの 3 つの潜在的な段階のうちの最初の計画段階に着手します。
チームは、2 年間の設計期間に資金を提供する 200 万ドルの NSF 賞を目指して再び競争します。 5 年間の実施フェーズに進むことが選択された場合、資金は年間 700 万ドルから 1,000 万ドルに増加します。
研究室のブライアン・スミス教授
このプロジェクトは、全国で行われる6つの新たなパイロットプロジェクトのうちの1つであり、政府が発表した5つのプロジェクトの初期グループに加わる。 8月のNSF。
「議会は、量子研究における世界的なリーダーシップを維持し加速するという我が国の緊急のニーズを満たすために、国家量子イニシアチブを設立しました」とオレゴン州民主党、下院科学・宇宙・技術委員会の上級委員であるスザンヌ・ボナミシ米国下院議員は述べた。 。
この奇妙な小さな宇宙の現象の 1 つはエンタングルメントとして知られています。これは UO チームの研究の基礎を形成します。
絡み合う粒子、開く扉
これと同様の量子コンピューターは、新世代の超高速コンピューターを作成するための世界的な取り組みの一環です。
量子力学研究の初期の頃、アルバート・アインシュタインはそのような「量子の奇妙さ」に懐疑的であり、もつれを「遠くでの不気味な作用」と呼びました。
しかしそれ以来、それは抽象的な物理概念から、科学と産業にとって大きな可能性を秘めた量子技術の基本リソースへと進化しました。
「この賞の刺激的な長期的影響、特にその後に起こる可能性のある将来の商業化の機会は、この複数の機関の取り組みにおけるブライアンのリーダーシップの結集と、量子情報科学技術における大学のリーダーシップの認識の証拠です。全国レベルだよ。」
アンシュマン・“AR”・ラズダン氏、UO 研究・イノベーション担当副社長
「エンタングルメント自体の性質と同様に、NSF は距離と空間の制限、または実験室の壁の境界に制限されない国家リソースとして機能する国立量子仮想実験室を構築しています」と NSF 所長のセトゥラマン・パンチャナサンは述べました。
パンチャナサン氏は2024年8月にUOを訪問、彼がさまざまな分野の教員と会ったとき。
アクセスの民主化と国家量子科学技術能力の構築は、2018 年の「国家量子イニシアチブ法」
「この賞の刺激的な長期的影響、特にその後に起こる可能性のある将来の商業化の機会は、この複数の機関の取り組みにおけるブライアンのリーダーシップの結集と、量子情報科学および量子情報技術における大学のリーダーシップの認識の証拠です。国家レベルだ」と大学の研究・イノベーション担当副学長でコンピューターサイエンス教授のアンシュマン・“AR”・ラズダン氏は語った。
「私たちの研究中核施設が果たす役割は、科学協力の力と連邦政府の資金による最先端の機器の重要性を実証しています」と同氏は述べた。
「エンタングルメント自体の性質と同様に、NSF は距離と空間の制限、または実験室の壁の境界に制限されない国家リソースとして機能する国立量子仮想実験室を構築しています。」
「量子研究は、我が国の科学事業を強化し、経済を成長させ、最先端科学における米国のリーダーシップを維持するブレークスルーを生み出すことを約束します。」
ネットワーキングの機会
彼らの斬新なアプローチはネットワークの高速化に役立つとスミス氏は語った。研究チームは、ユージーンキャンパスのウィラメットホールの屋上に特注の望遠鏡を設置しており、望遠鏡内の光子と絡み合った光子を研究室で作成することを計画している。
しかし、希少で強力な 16 ノードの量子ネットワーキング テスト ベッドは、主要な科学サンドボックスとして機能します。
このようなハイテクプラットフォームは世界でも数少ないものの 1 つであり、米国でも最初のものであるこのテストベッドは、現在のアプローチより 5 桁以上高い速度で、最大 100 キロメートルの距離にわたってもつれを分散させることができます。
チームは、このプラットフォームを他の研究者が利用できるようにする予定です。関心のあるユーザーのコミュニティを構築することは、量子ネットワークを構築するのと同じくらい重要だとスミス氏は語った。
研究者、政府機関、業界パートナー、その他の関係者のネットワークは、チームが情報を収集し、将来のユーザーがそのようなネットワークで何を探しているのかを発見するのに役立ちます。
現実世界のメリット
量子ネットワークは、長距離にわたってデータを共有できる可能性があるため、望遠鏡などのセンサーに大きな期待を寄せています。
たとえば、量子ネットワークは数百マイルにわたって地震波を測定し、地震や軍隊の動きを検出できるとスミス氏は述べた。また、大規模なサーバー ファーム内の数千台のコンピューターのうち 1 台がいつ故障しそうになるかを予測することもできます。
フォトンベースのネットワークは、堅牢なセキュリティとコンピュータを接続する新しい方法も提供する可能性があります。
スミス氏は、たとえばスタートアップ企業が自社の独自データを盗むことは不可能であると確信して、量子コンピューティングの能力をネットワーク経由でリースすることを想定している。あるいは、本質的に正確でハッキングが不可能なネットワークによって選挙投票が集計される可能性もあります。
量子ネットワークのユニークな特性を適用することで、コンピューターは現在解決できない問題を解決できる可能性があります。また、新しい生物医学センサーは、医師に患者に関する細胞レベルの情報を提供できる可能性があります。
ただし、最もエキサイティングなアプリケーションは、これらの革新的なネットワークが立ち上がって稼働するまでは想像できない、とスミス氏は付け加えました。
光を研究する科学者である彼は、このプロジェクトをレーザーの発明に例えています。何世紀にもわたって、光は太陽、火、熱い金属などの熱源から来ていました。その後、レーザーは、根本的に異なる特性を持つ制御された指向性光を提供しました。しかし、誰も彼らをどうすればいいのか分かりませんでした。
今日、レーザーは社会や産業にとって必需品となっており、その用途は食料品店のレジや手術室など多岐にわたります。
量子ネットワークから恩恵を受ける可能性のある分野には、医学、化学、生物学、天文学のほか、銀行業務からエネルギー探査に至るまでの産業が含まれます。
「これは新しいツールです」とスミス氏は言う。 「科学を前進させるために、新しいハンマーを作り、それから釘を探すことがあります。」
#量子仮想実験室 #オレゴンニュース