量子前沿英雄譜|IonQ聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官Jungsang Kim

IonQ聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官Jungsang Kim
(圖片來源:網(wǎng)絡)
Jungsang Kim,當代量子計算機領域的領軍工程師之一,首家離子阱技術路線、納斯達克上市企業(yè)IonQ的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術官,美國國家量子倡議咨詢委員會首任成員。
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Jungsang Kim畢業(yè)于韓國首爾國立大學,隨后進入斯坦福大學Yoshihisa Yamamoto(山本喜久)教授的研究組。作為Yamamoto教授在斯坦福大學的首批博士研究生,他在Yamamoto教授的指導下對量子信息理論、量子計算等有了系統(tǒng)而深入的認識。1999年獲得物理學博士學位后,Jungsang Kim的工作方向從通信領域逐步擴展到量子計算機領域,并始終專注于高性能復雜系統(tǒng)構建研究。
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1999年,Jungsang Kim加入朗訊科技貝爾實驗室擔任技術人員和技術經(jīng)理,帶領團隊開發(fā)基于MEMS的大型光開關和先進無線通信系統(tǒng)。期間,Jungsang Kim開發(fā)出了一個可控的單光子源、高效率單光子探測器,以及到目前為止仍是全球最大記錄的全光學開關。并在不到12個月的時間里,Jungsang Kim建造出了第一個用于改善手機覆蓋范圍的以太網(wǎng)無線電協(xié)議。
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在貝爾實驗室工作的五年時間里,Jungsang Kim深受離子阱技術的影響,2004年他離開貝爾實驗室加入杜克大學電氣和計算機工程研究所擔任助理教授(2013年升教授),專注于離子阱技術工程化實現(xiàn)。從那時起,Jungsang Kim在離子阱量子計算機、量子通信網(wǎng)絡、高性能成像系統(tǒng)領域進行了系統(tǒng)地研究與探索。
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Jungsang Kim認為,在采用離子阱技術進行量子信息處理方面,現(xiàn)有實驗進展已經(jīng)充分證明了實現(xiàn)可擴展量子計算機的可能。與此同時,Jungsang Kim提出,由激光束操控的離子阱技術是構建可擴展且實用的量子計算機的主要候選者,使用該技術將能夠構建完全可編程的量子計算機,進而推動商業(yè)化成為現(xiàn)實。而離子阱量子計算系統(tǒng)接下來的下一挑戰(zhàn)在于,實現(xiàn)大規(guī)模量子比特制備、操控和測量,并構建大規(guī)模容錯量子計算機系統(tǒng)。
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2005年,Jungsang Kim創(chuàng)建了杜克大學第一個量子信息實驗室,并與在離子阱技術領域有著深入研究的國際量子計算領域領導者、美國國家量子計劃工程師、美國國家科學院院士Christopher Monroe一起,共同開展離子阱技術路線研究。
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在組建團隊的過程中,Jungsang Kim推出了一個“A cluster hire”的量子專家計劃,吸引了包括量子信息理論家Iman Marvian、曾與Peter Shor等一起開發(fā)量子糾錯數(shù)學框架的Robert Calderbank等頂尖科學家。同時,在美國情報高級研究計劃局(IARPA)模塊化通用可擴展離子阱量子計算機( MUSIQC )計劃和糾錯通用可重構離子阱量子原型(EURIQA)項目等資金的支持下,Jungsang Kim帶領團隊致力于開發(fā)出一種實用、可擴展的離子阱量子計算機。
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關于離子阱技術的實現(xiàn)方式,Jungsang Kim提出了一種基于局部庫侖相互作用和通過可重構光學網(wǎng)絡連接的光子鏈路的可擴展量子計算機架構方案。這種架構為實現(xiàn)大規(guī)模容錯量子電路提供了可能性,并將以更高數(shù)量級的效率執(zhí)行使用算法。
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Jungsang Kim認為,量子計算機有著像互聯(lián)網(wǎng)技術一樣引領產(chǎn)業(yè)變革的機會。為了推動離子阱量子計算機實用化,2015年Jungsang Kim與Christopher Monroe聯(lián)合創(chuàng)立了IonQ,正式踏上離子阱量子計算機的商業(yè)化道路。
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2018年12月,IonQ宣布成功建造了兩臺離子阱量子計算機;2020年IonQ發(fā)布了下一代32量子比特量子計算機系統(tǒng),并宣布已于亞馬遜Amazon BraKet和微軟Azure Quantum兩個量子云平臺上投入商用。
Jungsang Kim講道:“(離子阱系統(tǒng)中的)原子量子比特是完美的,幾乎不需要在物理上花費時間。我們的工作重點在于系統(tǒng)工程和集成。通過提高控制軟件的復雜性以提升激光器的精確度,在極大擴展處理能力的同時,就能實現(xiàn)更強大的離子阱量子計算系統(tǒng)。”
隨后,IonQ與現(xiàn)代汽車、Multiverse、高盛、QC Ware 、軟銀、三星等眾多行業(yè)領導企業(yè)達成合作,共同推動量子計算在汽車制造、電池創(chuàng)新、金融等領域的應用落地。
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2021年,憑借切實可行的規(guī)?;虡I(yè)路線,IonQ在美國納斯達克正式上市,成為全球第一家在二級市場交易的純量子計算公司,由此宣告量子計算時代的到來。同年,IonQ宣布基于鋇離子構建量子計算機系統(tǒng),在降低成本和構建難度的同時探索更接近實現(xiàn)量子商業(yè)利益的可能。
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?Jungsang Kim表示:“基于鋇離子的量子計算系統(tǒng)將更具可擴展性、可靠性和易構性。通過利用鋇量子比特的固有優(yōu)勢,我們計劃開發(fā)出用于構建先進量子計算機的新功能,這些功能將有助于解決關鍵的社會問題?!?/strong>?
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回望1995年,Ignacio Cirac和Peter Zoller提出了第一個離子阱實現(xiàn)方案,緊隨其后NIST Ion Storage Group成功展示了第一個量子邏輯門,由此拉開離子阱技術路線的序幕。Jungsang Kim曾說過“這看起來更像是一個意外”,而現(xiàn)在,在他的帶領下,這一“意外”最終成為了技術上和商業(yè)上的現(xiàn)實。
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編譯:李每
編輯:王衍
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