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2021年度“墨子量子獎”表彰超導量子電路和量子比特技術

fun88网页下载 來源:墨子沙龍2022-03-02 我要評論(0 )   

剛剛,2021年度“墨子量子獎”公布,授予超導器件中量子效應的觀察領域。三位獲獎者是:加州大學伯克利分校的約翰·克拉克(John Clarke)、耶魯大學的米歇爾·德沃雷(...

剛剛,2021年度“墨子量子獎”公布,授予超導器件中量子效應的觀察領域。三位獲獎者是:加州大學伯克利分校的約翰·克拉克(John Clarke)、耶魯大學的米歇爾·德沃雷(Michel H. Devoret),以及日本理化學研究所的中村泰信(Yasunobu Nakamura)。這次授獎是“表彰他們(men) 作為(wei) 領軍(jun) 人物開創了超導量子電路和量子比特中一係列早期關(guan) 鍵技術”。

(明天將對獲獎者工作進行科普介紹)

獲獎者簡介

約翰·克拉克出生於(yu) 1942年,1964和1968年於(yu) 劍橋大學分別取得學士和博士學位,現在是加州大學伯克利分校教授。

在超導和超導電子學方麵,他做出了重大貢獻,特別是在SQUID(superconducting quantum interference device,即超導量子幹涉器件)的開發和應用領域。SQUID是一種超靈敏的磁通量探測器,在核磁共振成像、量子基礎性研究、冷暗物質尋找等前沿科學與(yu) 技術領域都發揮著關(guan) 鍵性作用。他的研究團隊還首次觀測到了介觀係統中能級的量子化:他們(men) 在實驗上證實了就像原子一樣,單個(ge) 約瑟夫森結也具有分立的能級。


米歇爾·德沃雷出生於(yu) 1953年,1975和1982年分別於(yu) 巴黎高等電信學院和巴黎第十一大學取得學士和博士學位,現在是耶魯大學教授。

他的主要研究領域是實驗固態物理學,特別是腔量子電動力學、量子電子學、量子計算和量子傳(chuan) 感中超導電路的物理等方向。在利用超導電路來實現量子信息處理方麵,他作出了重要貢獻。


中村泰信出生於(yu) 1968年,1990和2011年於(yu) 東(dong) 京大學分別取得學士和博士學位,現在是日本理化學研究所教授。

他的主要研究方向是超導電路和混合量子係統中的量子電子學,特別關(guan) 注電子和光學器件中量子態的操控和測量。1999年,他和合作者演示了固態電子器件中量子比特的相幹控製。

 

墨子量子獎介紹

量子力學自從(cong) 上世紀初建立以來,已成為(wei) 近代自然科學技術和社會(hui) 經濟發展的支柱。在過去的近百年間,量子理論已在揭示和應用微觀世界規律方麵取得了巨大成功。一方麵,它使得人類的經典世界觀發生了顛覆性的改變;另一方麵,半導體(ti) 、原子能、核磁共振、激光、超導、巨磁阻等以量子理論為(wei) 基礎的重大技術的發明及廣泛應用,使得人類在物質科學、信息科學和生命科學等領域獲得了空前的發展,促進了物質文明的空前進步。這也被稱為(wei) 第一次量子革命。

值得指出的是,第一次量子革命所產(chan) 生的諸多重大發明主要是建立在對量子規律的被動觀測的基礎上,是對量子規律的宏觀體(ti) 現的自上而下(top-down)的應用。隨著科學家們(men) 對量子物理基本問題(如量子疊加和量子糾纏等)及其與(yu) 信息論的關(guan) 聯進行了深入研究,不僅(jin) 對微觀世界的規律有了更深刻的理解,而且極端條件下的實驗能力不斷提高,使得人類已經能夠直接對單個(ge) 量子客體(ti) (光子、原子、分子、電子等)的狀態進行主動的製備、精確操縱和測量,並能對多個(ge) 量子客體(ti) 間的相互作用進行主動調控,從(cong) 而能夠以一種全新的“自下而上(bottom-up)”的方式來利用量子規律認識和改造世界。這意味著人類認識和改造世界的實踐達到了一個(ge) 新的曆史高度。

作為(wei) 量子調控技術的係統性應用,量子信息科學—包括量子通信、量子計算、量子精密測量等—可以在確保信息安全、提高運算速度、提升測量精度等方麵突破經典技術的瓶頸,成為(wei) 能源、信息、材料和生命等領域重大技術創新的源泉,為(wei) 保障國家安全和支撐國民經濟可持續發展提供核心戰略力量。量子調控和量子信息技術的迅猛發展標誌著第二次量子革命的興(xing) 起。

為(wei) 了推動量子信息科技的科學研究特別是第二次量子革命的發展,中國民間企業(ye) 家們(men) 慷慨捐資一億(yi) 元,成立了“墨子量子科技基金會(hui) ”。基金會(hui) 設立“墨子量子獎”,通過廣泛邀請提名和國際專(zhuan) 家評審,嚴(yan) 格遴選和表彰國際上在量子通信、量子模擬、量子計算和量子精密測量等領域做出傑出貢獻的科學家。“墨子量子獎”的每位獲獎者將獲得人民幣125萬(wan) 元(稅後約15萬(wan) 美元)的獎金和一塊金牌。

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