量子技术，特别是模拟器和计算机，在21世纪有创新的潜力。

然而，量子计算还需要在这一领域取得重大进展，才能超越现有工具，处理信息并履行其承诺。

一个由哥伦比亚大学领导的多学科研究团队已经能够将量子技术从实验室带到实际应用中。

该团队获得了国家科学基金会(National Science Foundation)颁发的"融合加速器奖"(NSF)100万美元，用于建造一个量子模拟器，解决在传统计算机上难以模拟的问题。该项目包括物理学家、工程师、计算机科学家、数学家和来自学术界、国家实验室和工业界的教育工作者。

哥伦比亚大学(Columbia University)物理学助理教授、该项目的首席研究员塞巴斯蒂安·威尔(Sebastian Will)表示："这笔资金将使我们能够开发量子模拟器的概念，以帮助解决现实世界的挑战。为此，我们召集了一个原子物理学、光子学、电子学和软件领域的不同专家团队，以及该平台的未来用户。

国家科学基金会(NationalScienceFoundation)于2019年启动了聚变加速器项目，这是NSF和联邦政府特有的一个新结构，旨在帮助迅速将符合NSF的"重大创意"研究和研究成果付诸实践。2020年，国家科学基金会(NSF)继续投资于两个具有国家重要性的转型领域：量子技术和人工智能。

哥伦比亚是全国11家获得量子技术第一阶段聚变加速器奖的机构之一。这些奖项支持2018年通过的"国家量子计划法案"，以加快量子科学和信息技术应用的发展。国会已经批准了高达12亿美元的量子信息科学研究基金，包括计算机。

建立有潜力解决许多不同行业和应用中看似棘手的问题的量子计算机的希望在于以越来越高的精度控制微观量子系统，使它们能够用于计算任务。

在这笔资助下，哥伦比亚团队将开发硬件和软件概念，以构建基于有序原子阵列的通用量子模拟器。该团队将量子信息存储在单个原子中，并对其进行编程以进行量子模拟。除了开发该设备外，该计划还包括云计算，让广大用户能够访问该设备。

在接下来的九个月里，2020年团队会聚加速器团队将致力于发展其最初的概念，确定新的团队成员，并参加关于设计、团队科学、体育场准备和演讲指导的课程。在原型开发完成之后，这些团队将参与竞赛和提案评估。第二阶段的团队将有资格获得额外的资助：24个月后将获得500万美元。

到第二阶段结束时，预计该团队将提供影响大规模社会需求的解决方案。

NSF聚变加速器项目主任道格拉斯·莫恩(DouglasMaughan)说："量子技术和人工智能驱动的数据和模型共享主题是根据社区的观点选择的，并确定了联邦研究和发展的优先事项。这是该计划的第二个队列，我们很高兴这些团队使用以集成研究和创新为中心的基础知识来加速具有积极社会影响的解决方案。

模拟器项目团队包括哥伦比亚大学(Columbia University)的合著者、首席研究员塞巴斯蒂安·威尔(Sebastian Will)，以及共同牵头的研究人员阿列克谢·盖塔(AlexGaeta)和南方南方。布鲁克·海文国家实验室(Brooke Haiwen National Lab)、纽约城市大学(City University Of New York)、钢铁研究所(Iron Institute)和原子计算(AtomComputing)、奎拉(Quera)。