AF: Small: Physics Based Approaches to Quantum Information Science

AF:小:基于物理的量子信息科学方法

基本信息

  • 批准号:
    1218176
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-08-01 至 2016-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Hopefully in the near future quantum computers will be built. These devices could outperform conventional digital computers, not by having faster operations but by reducing the number of operations required to obtain a result. However to date there are only a few known examples of computational tasks where this speedup has been established. The PIs of this proposal are looking for other ways that quantum computers could speed up computationally intensive tasks that now challenge the limits of conventional computers. They are looking at several specific methods for achieving quantum speedup. One such method is the Quantum Adiabatic Algorithm, which relies on a fundamental concept in quantum physics that tells us how to keep a quantum system in its lowest energy state. The PIs are investigating the efficacy of this method on general optimization problems which arise often in practice. Another method uses the physics of quantum coherence on geometric structures to seek algorithmic speed up for search problems. In addition to algorithms, the PIs will investigate quantum cryptographic protocols that might be used on a future quantum internet. Applications of these ideas might include more secure identity protection as well as more secure financial transactions.
在不久的将来,量子计算机将被制造出来。 这些设备可以胜过传统的数字计算机,不是因为运算速度更快,而是因为减少了获得结果所需的运算次数。然而,到目前为止,只有少数已知的计算任务的例子,这种加速已经建立。 该提案的PI正在寻找量子计算机可以加速计算密集型任务的其他方法,这些任务现在挑战了传统计算机的极限。 他们正在研究实现量子加速的几种具体方法。 其中一种方法是量子绝热算法,它依赖于量子物理学中的一个基本概念,告诉我们如何将量子系统保持在最低能量状态。PI正在研究这种方法在实践中经常出现的一般优化问题上的有效性。 另一种方法使用几何结构上的量子相干物理学来寻求搜索问题的算法加速。 除了算法之外,PI还将研究可能用于未来量子互联网的量子加密协议。 这些想法的应用可能包括更安全的身份保护以及更安全的金融交易。

项目成果

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知道了