Un professeur de chimie reçoit une subvention de 800 000 $ pour poursuivre ses recherches sur l'architecture quantique

Arts et Sciences

Le Dr Dmitri Babikov, professeur et titulaire de la chaire distinguée Pfletschinger-Habermann de chimie au Klingler College of Arts and Sciences, a reçu une subvention de 800 000 $ de la National Science Foundation pour étudier les utilisations de l'architecture quantique dans les simulations chimiques et moléculaires.

Le principal objectif scientifique de cette bourse de recherche sera d'apprendre comment les architectures quantiques peuvent être utilisées pour la simulation des composants de la dynamique moléculaire relatifs à tout problème de chimie computationnelle, avec des applications futures possibles en dynamique chimique, en science des matériaux et en conception de médicaments.

"Les recuits quantiques (tels que D-Wave) et les ordinateurs quantiques basés sur des portes (tels qu'IBM Q) peuvent être utilisés pour la simulation des composants de dynamique moléculaire relatifs à tout problème de chimie informatique", a déclaré Babikov. « Notre équipe a été parmi les premières à exécuter des simulations de dynamique moléculaire sur du matériel quantique réel et nous prévoyons de développer une famille d’algorithmes hybrides et de mettre en œuvre de tels calculs sur le matériel quantique réel. L’objectif est de réaliser la modélisation de la dynamique moléculaire quantique dans un cadre dépendant du temps, en utilisant des analogues quantiques de méthodes telles que la trajectoire quantique, la méthode d’intégration de chemin et la théorie mixte quantique/classique.

Cette subvention a été accordée dans le cadre du programme d'expansion des capacités en science et ingénierie de l'information quantique (ExpandQISE) de la NSF. Le programme ExpandQISE vise à accroître la capacité de recherche et à élargir la participation à la science et à l'ingénierie de l'information quantique (QISE) et aux disciplines connexes grâce à la création d'un portefeuille d'investissement diversifié dans la recherche et l'éducation qui mènera à des percées scientifiques et techniques, tout en sécurisant un vivier de talents dans un domaine où les besoins en main-d'œuvre de l'industrie, du gouvernement et du monde universitaire continuent de dépasser les talents disponibles.

Babikov est rejoint sur le projet par le Dr Brian Kendrick, chercheur scientifique au Laboratoire national de Los Alamos.

"Il s'agit d'une opportunité de financement passionnante pour le Dr Babikov afin de poursuivre ses recherches de pointe sur l'architecture quantique", a déclaré le Dr Heidi Bostic, doyenne du Klingler College of Arts and Sciences. « Lui et le Dr Kendrick auront également l'opportunité d'élargir considérablement les opportunités de formation pour nos étudiants en informatique quantique avec le développement des premiers cours d'introduction dans ce domaine à Marquette, ainsi qu'une expérience d'apprentissage unique offerte avec ce partenariat à Los Alamos National. Laboratoire. Le Dr Babikov illustre l'excellence de notre collège en matière de travail interdisciplinaire.

Babikov et Kendrick ont ​​l'intention de mener des recherches dans le cadre de trois initiatives parallèles :

Le programme ExpandQISE de NSF aide à établir et à maintenir un lien étroit entre les nouveaux efforts et les travaux percutants existants en matière de recherche, de formation à la recherche, d'éducation, de sensibilisation et d'élargissement de la participation réalisés dans les centres QISE existants. Conformément à l'objectif de la NSF d'accroître la participation de tous les membres de la société à l'entreprise scientifique, des établissements des juridictions EPSCoR et des établissements dans lesquels plus de 50 % des étudiants inscrits proviennent de groupes actuellement sous-représentés dans les sciences, tels que les minorités. -les institutions au service sont particulièrement encouragées à postuler.