美国大学NEWS:在哥伦比亚大学揭开量子信息(下)
前情提要:认识一位探索经典计算机和量子计算机之间界限的计算机科学家 Henry Yuen。Yuen 于 2021 年 1 月加入哥伦比亚工程学院担任助理教授。
量子计算机将使用量子位或量子位构建。多亏了一种称为叠加的量子特性,它表明粒子可以占据多个状态,量子位可以同时为 1 和 0 ……当 Yuen 在 2000 年代初第一次在维基百科页面上遇到它时,这个事实让他大吃一惊,但被接受了被科学家视为世界运转的方式。
与经典位元相比,这些叠加的量子位元可以以指数方式相互纠缠,这增加了它们的计算能力,但科学家们对量子纠缠的理解才刚刚开始。通过构建解释量子位元如何工作和相互作用的框架,我们可以弄清楚如何设计利用量子计算能力的算法,Yuen说。这项工作对网络安全也有重大影响,因为量子位的巨大计算潜力可能需要重写大多数现代加密方法,以确保我们的数字信息(大部分)的安全和可靠。
Henry Yuen的研究处于计算机科学的前沿。哥伦比亚大学计算机科学系前系主任、教授Rocco Servedio说:“他在量子计算理论中深刻而重要的问题上做了著名的工作。”“他能成为哥伦比亚大学量子计算和理论计算机科学研究社区的一员,真是太好了。”
理论与实验
Henry Yuen还期待在计算机科学系之外与哥伦比亚大学的实验人员进行合作,他们正在研究第一个问题:建造量子计算机。就在几栋楼之外,物理学家塞巴斯蒂安·威尔(Sebastian Will)的实验室正在研究超冷原子,这些原子有朝一日可能会在量子计算机和其他设备(如量子传感器)中充当量子位元。
“这些技术依赖于我们制备复杂纠缠量子态的能力,”威尔说。“但是,在实验现实中,最困难的事情之一是知道你认为你准备的量子态是否就是你实际准备的量子态。这种核实在过去非常困难。”
在这里,Henry Yuen关于量子纠缠的理论工作可能有助于实验人员设计更有效的协议,以检查他们正在研究的量子系统是否按照预期的行为。“在量子态验证成为现实方面,Henry Yuen是真正的领导者。这是未来量子技术成功的关键因素,它的重要性怎么估计都不过分。”威尔说。
当 Yuen 不在他的白板上时,你可能会在录音室里找到他。去年 12 月,他帮助推出了Nonlocal:一个量子计算播客。Yuen 和他的联合主持人 Vincent Russo 和 William Slofstra 面向“量子好奇”,通过与其他研究人员的对话,让听众了解量子计算的幕后故事。“Nonlocal 以我最喜欢的定理为模型,这是一个数学家谈论数学的播客。”
随着纽约市重新开放,Yuen 说他已经准备好探索哥伦比亚大学的大门之外的地方:食物、表演、音乐,如果他有时间,也许还可以来点蓝调和摇摆舞,让注意力从那些幽灵般的粒子上移开在宇宙中跳舞。
新闻来源:https://news.columbia.edu/news/untangling-quantum-information-columbia
编译:Amy国王
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近期,在久负盛名的世界大学学术排名中,多伦多大学 (University of Toronto)上升了一位,名列第22位。这是多伦多大学在该排名自2003年开始以来的最高全球排名。上海国际教育咨询有限公司发布的年度排名显示,多伦多大学在北美公立大学中排名第六,在全球公立大学中排名第11。2021年的此次排名考察了世界各地2000多所大学,并根据研究影响力、师资质量和教育质量等指标对它们进行了评估。
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好消息:经过两年的远程形式,毕业典礼又回到校园了!但更复杂的是:你现在需要取悦你的家人。那里会有很多与毕业相关的活动,但你可能想和他们一起去纽约短途旅行,或者如果你想和你的朋友们共度时光,也许你可以鼓励你的家人独自探索这座城市。