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十博网址引领量子科技三十年:斯坦福NTT教授Y
浏览: 发布日期:2022-11-21

  Yoshihisa Yamamoto(山本喜久)传授是国际量子科技范畴的近30年来的泰斗之一,也是斯坦福大学使用物理与电气工程的声誉传授。他指导的研讨尝试室专注于量子光学和量子信息处置30多年。Yamamoto传授也是日本国度量子计较方案范畴的领甲士物和最主要的科学家,仍是相关伊辛机(CIM)这一主要的量子计较手艺道路的提出者和指导者。

  Yamamoto传授今朝的研讨爱好在量子信息、量子光学和介观物理范畴,涵盖紧缩态、量子非毁坏丈量、腔量子电动力学、量子计较机和介观电子传输和隧穿等。

  Yamamoto传授1950年诞生于日本东京,大学结业于东京产业大学,落后入东京大学进修并于1978年得到博士学位。Yamamoto传授在得到博士学位后,参加了NTT(日本电信德律风股份有限公司)的根底研讨尝试室,并在NTT根底研讨尝试室内部建立了一个研讨量子信息通讯手艺的小组。随后在环球量子信息通讯研讨的前沿事情了 40 多年。在日本和美国指导了很多严重的国度项目。

  1992到2014年Yamamoto传授任斯坦福大学传授(现为声誉传授),2003-2014年兼任日本国度书息学研讨所传授(现为声誉传授)。在2013-2014年间,还兼任了日本理化学研讨所(RIKEN)的董事。

  2019年,NTT 将根底研讨尝试室分拆成一个自力的公司NTT Research,Yamamoto传授担当该公司开创董事,并出任PHI Labs(物理与信息学尝试室)主任。

  作为量子信息科技的前沿学者,Yamamoto传授的研讨范畴包罗量子信息、量子光学和介观物理(比方紧缩态、量子非毁坏丈量、腔量子电动力学、量子计较机和介观电子传输和隧穿)等。30多年以来在《Journal of Applied Physics》(使用物理学)、《Nature》(天然)、《Physical Review Letters》(物理批评快报)、《IEEE》、《Proceedings of the National Academy of Sciences》(美国国度科学院院刊)等多家国际期刊上揭晓了多项立异性研讨。停止今朝,已揭晓研讨论文500多篇,可谓著作等身。

  1993年,Yamamoto传授开端到场日本国度级量子科学研讨项目。2009年,为了经由过程前沿科技研发提拔日本的国际合作力,日本内阁府启动了“天下抢先的科技立异研发赞助方案”(简称FIRST),Yamamoto传授被录用为该方案的中心成员。

  2014年,在FIRST方案的根底上,日本内阁府进一步启动了“改革性研讨开辟促进方案(ImPACT)”,这个项目旨在鞭策量子神经收集(QNN)手艺的使用研讨,除包括日本顶尖大学、研讨机构的精英学者之外,NTT、NEC、东芝、日立、富士通、三菱、日立等日本一线至公司的研讨职员也都到场到这一项目中来,能够类比成这是日本接纳“举国体系体例”展开的量子计较机研发项目。

  作为ImPACT项目标首席科学家和项目司理(相称于总卖力人),Yamamoto传授在ImPACT方案下睁开“将量子野生脑接入接入量子收集成为先辈信息社会根底设备”这一十分前沿的研讨,充实展示了他在学术上的指导才能和和谐才能,指导日本差别窗科、差别范畴专家在一个框架下展开量子大脑、量子宁静收集、量子模仿研讨。

  在这一系列日本国度级项目和斯坦福的研讨事情中,Yamamoto传授和他的研讨团队颠末重复比力,逐步将完成量子计较的方法聚焦到了相关伊辛机(Coherent Ising Machine,CIM)这一手艺道路上来。

  CIM这类接纳光量子的耗散式架构的量子计较机,与超导、离子阱等利用逻辑门计较架构的其他手艺道路比拟,接纳量子失谐而不是量子胶葛作为计较资本,愈加相似于人脑神经突触的事情形式,自然更合适于构成超大范围的量子神经收集,对情况噪声和毛病有很强的抵御力。并且CIM不需求超高温情况,不需求高贵的稀释制冷机和液氦,因而计较本钱上也大大优于其他手艺道路。

  因为这些劣势,今朝CIM曾经成为日本的量子计较的次要研讨标的目的,同样成为最有适用远景的量子计较机开展标的目的。今朝日本曾经完成了10万自旋的CIM计较尝试,相干的算法研讨功效也不再是尝试室或象牙塔中的实际设想,而是曾经付诸适用,并在仓储物流、交通办理等方面落地并有了实践效益。

  基于CIM与量子神经网路上的研讨,Yamamoto传授以NTT Research为中心成立起了一个不竭扩展的CIM同盟,将斯坦福大学、麻省理工大学、加州理工学院、康奈尔大学、哈佛大学、圣母大学、斯威本科技大学、东京产业大学、密歇根大学和东京大学等环球顶尖出名学府和NASA、1QBit等企业都包括出去,以配合鞭策CIM在物理道理、脑神经科学、数学模子、尝试考证、算法编程、工程化完成、落地使用等各个环节的研讨。

  关于这场跨学科研讨的远景和主要性,Yamamoto传授在承受媒体采访时曾暗示,“新一代信息处置手艺,愈加寻求计较的简朴、高效、利用。在当前的量子计较范畴中,两个支流研讨标的目的是(基于门的)量子计较和(基于耗散的)脑神经收集量子计较。研讨职员们期望探究出在非冯诺依曼架构以外的更快、更低能耗的新型计较机。我们信赖将来的计较手艺将是由脑神经收集计较和量子计较分离而完成的。”

  Yamamoto传授还进一步暗示,“基于新型神经形状计较道理的CIM,是一种操纵开放式的耗散量子体系的量子到典范跃迁停止计较历程的新型量子计较机,而不是利用单一演变来处置纯态,这恰是大脑的事情方法。”

  在量子科研范畴获得浩瀚创始性停顿的同时,Yamamoto传授还在数十年的讲授事情中,身先士卒,用他的谦善与睿智为量子科学范畴培养了多量出色人材,可谓桃李满全国。这些出名的科学家正在美国、中国、日本、欧洲等环球各地的院校、机构和企业中内展开科研,配合鞭策了量子科学行业开展。

  比方,麻省理工学院量子工程中间主任、美国物理学会会士William D. Oliver;麻省理工学院数字进修初级副院长、麻省理工学院超冷原子中间量子研讨小组组长、美国电气工程师和物理学家Isaac L. Chuang;美国华裔物理学家、耶鲁大学使用物理学传授、物理学传授和电气工程传授Cao Hui等都是Yamamoto传授的博士生。据统计,在美国国度量子方案征询委员会(National Quantum Initiative Advisory Committee,NQIAC)的23名委员中,就有3名Yamamoto传授的门生。

  别的,Yamamoto传授也为量子企业界培育了很多精英。各人所熟知的环球首家上市的量子计较独角兽IonQ,其首席手艺官兼结合开创人,十博平台环球离子阱手艺道路的领甲士物之一的Jungsang Kim(金正尚);另有海内新锐的量子计较企业玻色量子的开创人和CEO文凯博士,都是Yamamoto传授的博士生。

  因为Yamamoto传授的出色事情,他也频频得到了来自环球的赞誉和奖项。早在1985年,Yamamoto传授就因晚期在相关光通讯方面的事情而得到日本电子、信息和通讯工程师协会(IEICE)的成绩奖。

  1992年,因其在半导体激光器中紧缩态天生方面的创始性事情而得到仁科留念奖和卡尔蔡司研讨奖。2000年得到IEEE 的LEOS量子电子奖和松尾科学奖。2005年Yamamoto传授得到了日本当局颁布的紫绶勋章,这是日本海内涵科学与文艺界的第一流奖项。2011年,Yamamoto传授因在量子点发生单光子方面的创始性事情而得到大川奖(The Okawa Prize)。

  2022年1月13日,Yamamoto传授凭仗在量子光学和量子信息处置方面的创始性奉献荣获2022兰姆——激光科学和量子光学奖。兰姆奖是量子科技界的声誉之一,由诺贝尔物理学奖得到者、量子光学和量子电动力学范畴的奠定人威利斯·兰姆(Willis Lamb,Junior)于1998年设立。每一年授与三名获奖者。在量子计较业界比力活泼的科学家如潘建伟院士(2018年)、IonQ的结合开创人Christopher Monroe(2020年)等都已经得到过兰姆奖。

  虽然著作等身,屡获殊荣,年逾七旬的Yamamoto传授仍然连结着他的勤劳与谦善,他今朝还在率领着NTT Research PHI尝试室团队和CIM研讨同盟,持续在CIM和脑神经收集范畴持续着跨学科的前沿研讨事情。(文/王衍,编译/王衍、李每)

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