南加州大学的量子计算研究正在取得进展，最近的一系列里程碑始于去年，当时南加州大学校长卡罗尔·福尔特启动了该大学的计算前沿“登月计划”这项雄心勃勃的10亿美元以上、为期10年的计划正在推动南加州大学基于计算机科学的研究和教育的新方法，更加关注量子和人工智能以及数据科学、区块链和机器学习等方面。
在计算前沿下，南加州大学将其在计算机科学和先进计算、数据分析、成像、远程医疗和创意经济方面的多重优势结合在一起。该倡议包括新的南加州大学高级计算学院，该学院是学生和教师高级计算项目的纽带和孵化器。由于其在计算前沿扩展方面的最新里程碑，该大学上周举办了首届量子技术论坛。
该活动吸引了来自工业界和整个大学的160名专家，讨论了这项技术的发展轨迹，该技术现在支撑着从物理学到化学和生物学的多个科学领域的研究和计算。南加州大学在量子方面的努力始于二十多年前。南加州大学维特比工程学院院长Yannis C.Yortsos指出，当时该大学是世界上第一个在现场安装量子计算机（D-Wave计算机）的大学。Yortsos说：
“看到量子计算的发展以及它在校园里以各种不同的方式发展，真是令人难以置信。”。由于单位和行业的投资，量子研究随着时间的推移而发展。麦肯锡的数据显示，自2019年以来，联邦单位对量子技术的投资几乎翻了一番，从2019财年的4.49亿美元增加到2023年的9.32亿美元。
南加州大学多恩西夫文理学院临时院长Moh El-Naggar指出，南加州大学有超过25个研究小组在量子信息科学领域工作，其中许多小组专注于量子纠错的核心挑战。这是量子计算和量子信息理论中的一个基本过程，它解决了由于退相干和其他量子噪声引起的误差问题。该大学计划通过雇佣更多的教师和加快量子计算的发展和可持续性来扩大其努力。El Naggar说：
“我们现在想在这一立场的基础上，在这一领域制定一个实验计划，并与学术界、工业界和单位合作，继续推进量子纠错。”。里程碑式的一年
南加州大学对计算和量子研究的投资今年取得了许多突破。2月，南加州大学开始作为IBM量子创新中心运营，该合作使该大学的研究人员能够通过云访问IBM量子系统，帮助学生为加入快速增长的量子劳动力做好准备。
今年5月，该大学续签了与D-Wave的多年合作关系，继续在玛丽安德尔湾的南加州大学信息科学研究所安装最先进的D-Wave Advantage量子计算机。南加州大学维特比中心将继续使用D-Wave，目标是引领正在进行的探索和采用退火量子计算解决方案。D-Wave首席收入官洛伦佐·马蒂内利在一份关于该倡议的新闻稿中表示：“南加州大学的量子系统在支持该大学成为量子研究和教育中心方面发挥着重要作用。”。
Martinelli说：“我们的5000多量子比特量子计算机——目前是世界上最大的量子计算机——为企业用户、研究人员和公共部门组织提供了解决复杂问题的强大计算能力，我们期待着继续与南加州大学合作，推动科学进步和商业转型。”。上个月，该大学开设了艾伦博士和夏洛特·金斯伯格以人为中心的计算大厅。这座116000平方英尺的七层建筑是由Gaurav Sukhatme主任领导的新高级计算学院的所在地。
量子成为焦点
该论坛为与会者提供了一个机会，让他们了解南加州大学量子计划中对计算的增长、进步和可持续性至关重要的三个重点领域：量子纠错、量子应用和通用量子传感。南加州大学量子信息科学与技术中心主任Daniel Lidar表示，量子计算领域在硬件和软件开发方面面临着重大障碍。计算机高度敏感，容易与环境发生无意的交互。“为此，我的主要研究领域之一是开发抑制和纠正量子误差的有效方法，”Lidar说。
量子应用可以帮助多个领域的科学家解决各自领域的长期问题，因为其中许多应用现在涉及使用大量数据的复杂计算。南加州大学多恩西夫分校物理学和天文学以及定量和计算生物学教授Rosa Di Felice在论坛上说：“定量方法对解决生物学问题越来越具有决定性。”。在计算生物学中，量子计算可以利用量子力学的独特性质——如叠加、纠缠和量子隧道——比经典计算更有效地解决复杂的生物问题。
南加州大学维特比分校电气与计算机工程、物理学和天文学助理教授庄群涛谈到了通用量子传感，这是一种利用量子特性高精度检测各种物理现象的方法或系统。庄说：“最近通用量子传感的一个重点是加强对暗物质的搜索。”。量子计算使用
南加州大学马歇尔商学院管理与组织副教授Florenta Teodoridis表示：“量子计算不会孤立地创造价值。”。
“相反，它的影响是通过开发和采用之间的反馈循环来发展的，每一次突破都会推动进一步的创新，引发新的进步和价值创造周期。”论坛结束时，南加州大学研究生展示了超过25张海报，其中包括来自量子信息系统项目的学生，这是一个充满活力的社区，校友们后来在亚马逊、谷歌和IBM等科技巨头工作。“我们在量子计算领域进行前沿研究和培训研究人员的能力继续增长，这与南加州大学在该领域的长期承诺和强劲投资成正比，”
Lidar说。