Die University of Michigan in Ann Arbor arbeitet mit der Michigan State University in East Lansing und der Purdue University in West Lafayette, Indiana, zusammen, um Quantenwissenschaft und -technologie zu studieren und Fachwissen und Ressourcen zusammenzubringen, um den Bereich voranzubringen.
Die drei Universitäten bilden die Midwest Quantum Collaboratory oder MQC, um „großartige neue Herausforderungen zu finden, an denen wir gemeinsam arbeiten können, basierend auf der größeren Breite und Vielfalt der Wissenschaftler in der Zusammenarbeit“, sagt Mack Kira, Professor für Elektrotechnik und Computertechnik . bei UM Engineering und Gründungsdirektor der Zusammenarbeit.
UM-Forscher nennen Quanteneffekte die „DNA“ so vieler Phänomene, denen Menschen in ihrem täglichen Leben begegnen, von der Elektronik über chemische Reaktionen bis hin zum Studium von Lichtwellen – und alles andere, was sie gemeinsam hervorbringen.
„Wir Wissenschaftler sind jetzt in der Lage, diese Quantenbausteine zu Quantenanwendungen zu kombinieren, die es noch nie gegeben hat“, sagt Kira, ebenfalls Professorin für Physik am College of Literature, Science and the Arts ‚UM. „Es ist absolut klar, dass ein solcher Durchbruch nur durch eine breite, vielfältige und interdisziplinäre Forschungsanstrengung erreicht werden kann. Das MQC wurde auch gegründet, um die wissenschaftliche Vielfalt und kritische Masse aufzubauen, die erforderlich sind, um die nächsten Schritte in der Quantenwissenschaft und -technologie anzugehen.
Zu den UM-Mitarbeitern gehört Steven Cundiff, Professor für Physik und Elektrotechnik und Informatik. Cundiffs Forschungsgruppe verwendet ultraschnelle Optiken, um Halbleiter, Halbleiter-Nanostrukturen und Atomdämpfe zu untersuchen.
„Das Hauptziel des MQC ist es, Synergien zwischen den Forschungsprogrammen dieser drei Universitäten zu schaffen, um Interaktionen und Kooperationen zwischen Forschern in der Quantenwissenschaft zu fördern“, sagt er.
Jede Universität wird ihre eigene Expertise in der Quantenwissenschaft in die Zusammenarbeit einbringen. UM-Forscher werden Forschungen zu den Quantenbemühungen komplexer Quantensysteme wie Photonik oder Lichtforschung in verschiedenen Halbleitern durchführen. Diese Art von Studie könnte zeigen, wie man halbleiterbasierte Computer, Beleuchtung, Radar oder Kommunikation millionenfach schneller und milliardenfach energieeffizienter machen kann, sagt Kira.
„Ein ähnliches Durchbruchspotenzial liegt in der Entwicklung von Algorithmen, chemischen Reaktionen, Sonnenenergie, Magnetismus, Leitfähigkeit oder Atommetrologie, um auf aufkommende Quantenphänomene einzuwirken“, sagt er.
Das MQC wird ein virtuelles Institut sein, mit persönlichen Aktivitäten wie Seminaren und Workshops, die laut Cundiff gleichmäßig auf die drei Universitäten verteilt sind. Im ersten Jahr wird das MQC eine Reihe von Seminaren und virtuellen Mini-Workshops starten, die sich auf bestimmte Forschungsthemen konzentrieren, und einen größeren persönlichen Workshop veranstalten. Die Zusammenarbeit hofft, dass die Förderung von Verbindungen zwischen Wissenschaftlern zu neuen Fähigkeiten führen und das MQC in die Lage versetzen wird, für wichtige Finanzierungsmöglichkeiten auf Zentrumsebene wettbewerbsfähig zu sein.
„Wir wissen, dass Zusammenarbeit der Schlüssel zum Vorantreiben von Innovationen ist, insbesondere für Quanten“, sagte David Stewart, Chief Executive des Purdue Quantum Science and Engineering Institute. „Das MQC wird den Studierenden nicht nur eine wissenschaftliche Ausbildung bieten, sondern auch ihre zwischenmenschlichen Fähigkeiten entwickeln, damit sie bereit sind, einen Beitrag zu einer derzeit unterbesetzten Quantenarbeitskraft zu leisten.“
Das MQC wird auch die Entwicklung der Quantenarbeitskräfte fördern, indem es eine Reihe von Seminaren und/oder einen Journal Club nur für Studenten und Postdocs startet und die Forschungsinteraktion zwischen den drei Universitäten fördert.
„Das MQC bietet Unternehmen, die an Quantencomputing interessiert sind, außerdem großartige Möglichkeiten zur Zusammenarbeit mit Fakultäten und Studenten aus einem breiten Spektrum des Quantencomputings mit der kollaborativen Expertise, die alle drei Institutionen umfasst“, sagt MSU-Direktorin Angela Wilson, Center for Quantum Computing, Science and Engineering.
„Darüber hinaus bietet die Zusammenführung von drei der besten Universitäten unseres Landes und drei der größten Quantencomputer-Bemühungen potenziellen Arbeitgebern eine hervorragende Quelle für Praktikanten und potenzielle Mitarbeiter, die ein breites Spektrum von Quantencomputern abdecken.“