加速阿贡国家实验室量子信息研究的新铸造厂

量子信息技术有可能改变我们的日常生活。强大的量子计算机、超精密量子传感器和防篡改量子通信网络可以彻底改变医药、能源和金融等领域。

能源部 (DOE) 的阿贡国家实验室建立了阿贡量子铸造厂，作为其加速 量子信息科学进步使命的一部分。该铸造厂是中西部独一无二的量子研究材料和数据来源。

4 月 19 日，阿贡在剪彩庆典上正式开幕，与会者参观了占地 6,000 平方英尺的研究设施。

“我们的铸造厂将促进量子信息科学和技术的进步，造福于国家，”阿贡大学主任保罗卡恩斯说。â�<“凭借这个世界一流的设施，阿贡正在增强量子研究的能力，以保持的科学领导地位和经济竞争力。”

阿贡量子铸造厂的创建是该实验室量子计划的关键部分，由Q-NEXT领导， Q- NEXT 是 DOE 国家量子信息科学研究中心，成立于阿贡，成立于 2020 年。该铸造厂的建立和运营是该实验室的重要组成部分Q-NEXT 并将其作为一个量子研究中心而与众不同。Q-NEXT 任务的一部分是为研究人员提供量子材料，以满足量子信息研究的关键需求。

“铸造厂将推动量子信息科学和技术取得更多进步，造福国家。” ——保罗·卡恩斯，阿贡导演

“这个国家很少有地方致力于为量子技术创造高质量、标准化的材料，我们很高兴其中一个现在在阿贡，”Q-NEXT 主任大卫奥沙洛姆说，他也是阿贡大四学生科学家，芝加哥大学普利兹克分子工程学院 (PME) 的分子工程刘氏家族教授和研究与基础设施副院长，以及芝加哥量子交易所的董事。â�<“现在铸造厂已经开放，我们期待着将此资源提供给国家量子信息科学界。”

该代工厂从两个方面解决了量子信息领域的需求。一是加快研究。

在量子信息科学中，研究人员利用仅在原子尺度上可用的自然界的量子特性，并将其转化为实际用途。量子计算机有望解决当今最棘手的问题。基于量子技术的通信网络有望牢不可破。

这些下一代工具的基础是用于存储、处理和分发量子信息的复杂材料。

从材料的创造到将其整合到设备中，阿贡量子铸造厂为研究人员提供了开发、测试、制造和集成用于量子系统的新型物质的工具。

第二个需要是加强的量子生态系统。

“对于量子科学的创新，我们在工业界、学术界和政府机构之间建立联系至关重要，”Awschalom 说。“通过分享知识并向科学界广泛提供我们的能力，我们正在提升在这个快速发展的研究领域的竞争力。”

作为的资源，该铸造厂通过为基础科学和行业研究提供强大的国内材料供应链来满足国家需求。Q-NEXT 的研究人员，包括学术界和工业界的成员，将能够使用该铸造厂。它也将可用于其他国家研究工作。

Argonne Quantum Foundry 专注于一类被称为半导体器件的材料。它的特色是开发、测试和制造半导体量子位，这是量子设备的基本组成部分。它还具有基于硅的量子计算机原型，它将运行模拟以帮助材料开发。在铸造厂收集的所有数据都将用于建立材料及其特性的国家数据库，进一步推动量子技术的发展。

Q-NEXT 还牵头在 DOE 的 SLAC 国家加速器实验室建立了第二个互补铸造厂。SLAC量子铸造厂开工在即。它将专注于开发用于量子应用的超导材料。

“阿贡和 SLAC 的量子铸造厂是对国家量子基础设施的重要补充，”Q-NEXT 首席技术官、阿贡物理科学与工程理事会高级顾问、芝加哥大学 PME 教授 Supratik Guha 说。 . â�<“它们使我们能够推动技术前沿并加强科学生态系统，这对于量子未来至关重要。”