Quantum many-body information
量子多体信息
基本信息
- 批准号:RGPIN-2019-05823
- 负责人:
- 金额:$ 2.93万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Discovery Grants Program - Individual
- 财政年份:2020
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2020-01-01 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Microscopic particles, such as electrons, atoms, and certain microfabricated devices, do not behave as common sense would dictate. Instead, they obey the strange laws of quantum mechanics. These mathematical laws predict for instance that a microscopic particle can be at two places at the same time. While it is hard, if not impossible, to get an intuitive sense about these laws, they are mathematically well understood, they have lead to many scientific predictions, and they have never been contradicted by an experiment. It is by studying the laws of quantum mechanics that devices such as the laser and the transistor were theoretically discovered, before being fabricated. These two devices led to the information revolution, which has transformed the way we live and pursue knowledge.
While quantum mechanics is at the heart of the information age, the information itself remains classical: the bits processed by a smartphone do not take two different values at a given time, or behave in any of the counter-intuitive ways enabled by quantum mechanics. Quantum information science is an interdisciplinary research field that aims at harnessing quantum mechanical effects to enhance information technologies. The potential technological impact of quantum computation has attracted major investment by government agencies and large corporations, and in recent years a raft of start-up companies have appeared with the support of speculative investors. The potential applications of QIS range from both cryptography and code-breaking, to the design and simulation of materials and chemicals, to fast optimization and machine learning techniques.
In the next five years, my NSERC-supported research will combine ideas and techniques from theoretical computer science and physics in innovative ways with the objective of enabling new technologies. This includes the discovery of new applications of quantum information processing and of new methods to facilitate their implementation. The realization of quantum technologies largely relies on efficient error correction methods, and I have become a leading expert in that area. The methods I develop for quantum error correction can also serve in ordinary wireless communication, with potential applications for the upcoming 5G network.
Beyond these technological motivation, quantum information science provides a powerful lens to investigate fundamental physical questions. The technical knowledge and mathematical tools that I have developed is being used by a growing community of researchers trying to understand how to reconcile quantum mechanics and general relativity, particularly in the context of black holes. So in parallel to pursuing a technologically-driven research program, I will take an increasing part in this fascinating fundamental research endeavour.
显微镜颗粒,例如电子,原子和某些微生物设备,并不像常识所规定那样行为。相反,他们遵守量子力学的奇怪定律。这些数学定律预测,例如,微观粒子可以同时在两个地方。虽然很难(即使不是不可能)对这些定律有直觉的感觉,但它们在数学上是充分理解的,但它们导致了许多科学的预测,并且从未与实验相矛盾。正是通过研究量子力学定律,在制造之前,在理论上发现了激光和晶体管等设备。这两个设备导致了信息革命,这改变了我们的生活和追求知识的方式。
虽然量子力学是信息时代的核心,但信息本身仍然是经典的:智能手机处理的位在给定时间不会占两个不同的值,或者以量子力学启用的任何违反直觉方式行事。量子信息科学是一个跨学科研究领域,旨在利用量子机械效应以增强信息技术。量子计算的潜在技术影响吸引了政府机构和大型公司的重大投资,近年来,在投机性投资者的支持下,已经出现了一系列初创公司。 QIS的潜在应用包括密码学和破坏代码,到材料和化学品的设计和模拟,到快速优化和机器学习技术。
在接下来的五年中,我的NSERC支持的研究将以创新的方式结合理论计算机科学和物理学的思想和技术,以实现新技术的目的。这包括发现量子信息处理的新应用程序和新方法以促进其实施。量子技术的实现在很大程度上取决于有效的误差校正方法,我已经成为该领域的领先专家。我开发的量子误差校正方法还可以用于普通无线通信,并具有潜在的5G网络应用程序。
除了这些技术动机之外,量子信息科学还提供了一个强大的镜头来研究基本的物理问题。我开发的技术知识和数学工具正在越来越多的研究人员社区使用,试图了解如何调和量子力学和一般相对论,尤其是在黑洞的背景下。因此,在追求技术驱动的研究计划的同时,我将在这项引人入胜的基本研究努力中发挥越来越多的作用。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Poulin, David其他文献
Quantum Serial Turbo Codes
- DOI:
10.1109/tit.2009.2018339 - 发表时间:
2009-06-01 - 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:
Poulin, David;Tillich, Jean-Pierre;Ollivier, Harold - 通讯作者:
Ollivier, Harold
Topological wormholes: Nonlocal defects on the toric code
- DOI:
10.1103/physrevresearch.2.023116 - 发表时间:
2020-05-01 - 期刊:
- 影响因子:4.2
- 作者:
Krishna, Anirudh;Poulin, David - 通讯作者:
Poulin, David
Kitaev's Zd-code threshold estimates
- DOI:
10.1103/physreva.87.062338 - 发表时间:
2013-06-27 - 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:
Duclos-Cianci, Guillaume;Poulin, David - 通讯作者:
Poulin, David
Sampling from the Thermal Quantum Gibbs State and Evaluating Partition Functions with a Quantum Computer
- DOI:
10.1103/physrevlett.103.220502 - 发表时间:
2009-11-27 - 期刊:
- 影响因子:8.6
- 作者:
Poulin, David;Wocjan, Pawel - 通讯作者:
Wocjan, Pawel
Universal topological phase of two-dimensional stabilizer codes
- DOI:
10.1088/1367-2630/14/7/073048 - 发表时间:
2012-07-25 - 期刊:
- 影响因子:3.3
- 作者:
Bombin, H.;Duclos-Cianci, Guillaume;Poulin, David - 通讯作者:
Poulin, David
Poulin, David的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Poulin, David', 18)}}的其他基金
Quantum many-body information
量子多体信息
- 批准号:
RGPIN-2019-05823 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Quantum many-body information
量子多体信息
- 批准号:
RGPIN-2014-06630 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Quantum many-body information
量子多体信息
- 批准号:
RGPIN-2014-06630 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Quantum many-body information
量子多体信息
- 批准号:
RGPIN-2014-06630 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Quantum many-body information
量子多体信息
- 批准号:
RGPIN-2014-06630 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Quantum many-body information
量子多体信息
- 批准号:
RGPIN-2014-06630 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Codes correcteurs d'erreurs quantiques et méthodes de simulation numérique pour problème à N-corps quantique
量子错误修正代码和数字问题模拟方法
- 批准号:
355395-2009 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Codes correcteurs d'erreurs quantiques et méthodes de simulation numérique pour problème à N-corps quantique
量子错误修正代码和数字问题模拟方法
- 批准号:
355395-2009 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Codes correcteurs d'erreurs quantiques et méthodes de simulation numérique pour problème à N-corps quantique
量子错误修正代码和数字问题模拟方法
- 批准号:
355395-2009 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Codes correcteurs d'erreurs quantiques et méthodes de simulation numérique pour problème à N-corps quantique
量子错误修正代码和数字问题模拟方法
- 批准号:
355395-2009 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
Simulation and certification of the ground state of many-body systems on quantum simulators
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:40 万元
- 项目类别:
基于序列深度显微图像的非织造滤材三维结构重建
- 批准号:61771123
- 批准年份:2017
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
NSF-BSF: Many-Body Physics of Quantum Computation
NSF-BSF:量子计算的多体物理学
- 批准号:
2338819 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Continuing Grant
Topology in many-body quantum systems in and out of equilibrium
处于平衡状态和非平衡状态的多体量子系统中的拓扑
- 批准号:
2300172 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Continuing Grant
Towards a practical quantum advantage: Confronting the quantum many-body problem using quantum computers
迈向实用的量子优势:使用量子计算机应对量子多体问题
- 批准号:
EP/Y036069/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Research Grant
Understanding spectral statistics and dynamics in strongly-interacting quantum many-body systems
了解强相互作用量子多体系统中的光谱统计和动力学
- 批准号:
EP/X042812/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Fellowship
CAREER: Quantum Information Theory of Many-body Physics
职业:多体物理的量子信息论
- 批准号:
2337931 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.93万 - 项目类别:
Continuing Grant