馬里蘭州大學(xué)公園市–馬里蘭大學(xué)是美國國家實(shí)驗(yàn)室，大學(xué)和行業(yè)組成的新的全國性聯(lián)盟的一部分，該聯(lián)盟旨在推動(dòng)量子計(jì)算系統(tǒng)的前沿發(fā)展，以解決緊急的科學(xué)挑戰(zhàn)并保持美國在下一代信息技術(shù)方面的領(lǐng)先地位。

量子信息優(yōu)勢戰(zhàn)略聯(lián)盟由美國能源部的兩個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)：勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(Berkeley Lab)和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室。參加該聯(lián)盟的領(lǐng)先大學(xué)包括馬里蘭大學(xué)，哈佛大學(xué)，科羅拉多博爾德大學(xué)，伯克利大學(xué)，加州理工學(xué)院，麻省理工學(xué)院和新墨西哥大學(xué)。

這項(xiàng)合作伙伴關(guān)系匯集了計(jì)算機(jī)科學(xué)，材料科學(xué)，物理學(xué)，數(shù)學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域世界領(lǐng)先的專業(yè)知識(shí)和能力，這是前所未有的廣度，以開創(chuàng)量子系統(tǒng)的實(shí)際進(jìn)步。

杰出大學(xué)教授Christopher Monroe。 圖片來源：馬里蘭大學(xué)的約翰·康索利大學(xué)“我們將不斷構(gòu)建和使用完整的量子系統(tǒng)，而不僅僅是組件，以開創(chuàng)信息處理領(lǐng)域新的科學(xué)機(jī)遇，而這是常規(guī)研究計(jì)劃無法實(shí)現(xiàn)的，”馬里蘭大學(xué)物理學(xué)杰出教授克里斯托弗·門羅(Christopher Monroe)說?；赨MD的聯(lián)合量子研究所(JQI)研究員。Monroe還是量子計(jì)算初創(chuàng)公司IonQ的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家，IonQ是將通用量子計(jì)算機(jī)推向市場的競爭中的主要競爭對手。

UMD在《美國新聞與世界報(bào)道》中的量子和原子物理學(xué)排名中排名第六， 擁有五個(gè)專注于量子科學(xué)和技術(shù)不同方面的合作研究中心：聯(lián)合量子研究所(JQI)和量子信息與科學(xué)聯(lián)合中心。計(jì)算機(jī)科學(xué)(QuICS)是與美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的合作。在量子技術(shù)中心(QTC)的重點(diǎn)UMD工程師和物理學(xué)家在量子轉(zhuǎn)換成物理變革性的新技術(shù)。在凝聚態(tài)理論中心作出了拓?fù)浞椒孔娱_拓性的貢獻(xiàn)計(jì)算，而量子材料中心探索超導(dǎo)體和新的量子材料，以實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的設(shè)備。 該大學(xué)還與陸軍研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了相關(guān)研究合作。

正如勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Berkeley National Laboratory)最近的新聞稿所宣布的那樣，新的量子信息邊緣聯(lián)盟(Quantum Information Edge)聯(lián)盟的目標(biāo)是確定最有影響力的科學(xué)應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序?qū)牧孔佑?jì)算中受益，并設(shè)計(jì)軟硬件系統(tǒng)來運(yùn)行這些應(yīng)用程序。該聯(lián)盟將使用包括超導(dǎo)電路和自然發(fā)生的原子系統(tǒng)在內(nèi)的先進(jìn)硬件，探索實(shí)現(xiàn)實(shí)際量子優(yōu)勢的方法-這意味著該系統(tǒng)可以在重要的科學(xué)和工程問題上勝過最新的經(jīng)典方法。

“我們處于量子信息科學(xué)重大進(jìn)步的門檻。為開辟新天地，Quantum Information Edge將通過同時(shí)尋求廣泛的科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的解決方案，并整合這些努力來構(gòu)建使國家和科學(xué)受益的有效量子計(jì)算系統(tǒng)，從而加速量子研發(fā)。”是Berkeley Lab的Advanced Quantum Testbed的實(shí)驗(yàn)室成員，也是該實(shí)驗(yàn)室計(jì)算研究和材料科學(xué)部門的教職科學(xué)家。

Sandia計(jì)算研究總監(jiān)Scott Collis說：“通過專注于有形技術(shù)演示的協(xié)作和創(chuàng)新，Quantum Information Edge將加速實(shí)現(xiàn)實(shí)用量子計(jì)算系統(tǒng)的進(jìn)度，從而擴(kuò)大美國境內(nèi)量子研究的投資回報(bào)。 ”

該小組還將幫助增加在未來幾年內(nèi)保持美國在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位所需的勞動(dòng)力，與更廣泛的科學(xué)界分享其進(jìn)步，以推動(dòng)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，并與業(yè)界合作，將有前途的技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，世界應(yīng)用。

該聯(lián)盟在可編程量子系統(tǒng)上的工作具有解決諸如信息處理，模擬和計(jì)量學(xué)等領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)今機(jī)器所能解決的科學(xué)問題的潛力。在許多應(yīng)用中，它可以改變太陽能電池，新材料，藥物，農(nóng)業(yè)肥料的設(shè)計(jì)，并探索物理學(xué)和宇宙的奧秘。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該聯(lián)盟將使用幾種硬件方法來推進(jìn)量子信息系統(tǒng)，包括超導(dǎo)，俘獲離子和俘獲原子量子位(或量子位)。該聯(lián)盟將探索如何抑制多量子位量子處理器中的噪聲和錯(cuò)誤，這將嚴(yán)重降低系統(tǒng)性能，并將開發(fā)新的計(jì)算算法來控制量子位，并設(shè)計(jì)新技術(shù)來制造，控制和互連量子位。理論計(jì)算機(jī)科學(xué)家，物理學(xué)家，工程師和化學(xué)家將幫助您了解如何最好地將這些系統(tǒng)應(yīng)用于重要的科學(xué)問題。