石杰的肖像塞缪尔·谭'23. 帕特里克·蒙特罗摄

他们学到了什么:23岁的塞缪尔·谭

在他的论文中,他的双学位是物理和计算机科学,主要研究量子纠错.

陈世杰, 来自新加坡的国际学生, 他在欧洲杯买球app官网大学主修物理和计算机科学,在布林茅尔学院主修数学. 他对量子计算的兴趣跨越了各个学科,他专注于所谓的“量子纠错”,这是构建能够运行量子算法的容错量子计算机的关键.

考虑到他论文的范围, 它同时满足了计算机科学和物理学的主要要求. 他得到了双方的建议 Steven Lindell教授 (来自计算机科学系)和 助理教授丹尼尔·格林 (来自物理与天文学系). 然而, 他的论文题目最初是由加州理工学院的研究导师介绍给他的. 

“2022年夏天, 我在加州理工度过了10周的时间,在教授的指导下完成了我的论文研究. 约翰·普雷斯基尔和克里斯托弗·帕蒂森。. “就是在那10个星期里,我第一次接触到了量子纠错理论,以及它对构建容错量子计算机的重要性. 即使在夏天过后, 我在加州理工学院的导师们继续帮助我完善我的研究问题,并提供反馈和建议,让我可以使用数值方法从我的研究工作中提取见解. 两个教授. Preskill和Chris Pattison是理论学家,他们的分析和数值工作具有很强的实验和实践相关性. 我学到了很多欧洲杯买球app官网与实验学家定期对话的重要性,以了解必要的理论突破,通过为实验成功提供理论保证来补充实际实验. 

虽然他们不是量子信息领域的专家,但他说. 林德尔教授. 格林非常愿意和我讨论这个话题. 事实上, 他们在每周的会议上表现出的强烈的好奇心和求知欲给了我很大的启发. 尽管量子纠错并不在他们的专业领域, 他们提出的问题对帮助我更好地理解量子信息领域至关重要. 我从试图解释我的研究工作和在我的论文中精心制作背景信息的清晰阐述中学到了很多东西. 我相信这就是与校外和校内论文指导老师一起工作的美妙之处,因为你有机会从事前沿研究工作,这可能超出了欧洲杯买球app官网论文指导老师的专业范围,但你仍然可以得到校内指导老师的密切互动和支持,他们会毫不犹豫地和你一起学习主题!”

Tan的论文研究了弹性表面代码, 一个特别有前途的量子纠错码, 是反对错误爆发——在单个时间步中出现的大量错误. 

“量子计算实验家最近对理解表面代码在试图保护量子计算机使用的量子信息时可以承受的最大误差产生了浓厚的兴趣.Tan说. “我的工作为理解以非均匀方式发生的量子误差建立了一些理论基础,并提供了具体的数字来量化表面代码可以防止的误差. 这有助于量子计算实验学家更好地了解将量子计算机与错误爆发隔离以促进大型构建所需的物理资源的数量, 可靠的量子计算机. 然而, 我们需要做更多的工作来理解我们在多大程度上能够纠正与现实世界情况相对应的错误的理论限制.”

Tan最大的收获之一是有机会向周围的人解释他对什么充满热情. 

“在写论文之前, 我经常发现自己不愿分享我一直在做的量子信息研究,因为我担心我的解释可能过于神秘或无聊. 事实上, 我相信这是STEM学生可能面临的一个常见问题,因为我们所做的一些工作可能与我们每天所看到和听到的事情完全不同. 然而, 我们有这个美妙的一年的机会来磨练我们的技能,来制作一篇文章或/和一个演示文稿,试图揭开我们所热爱的神秘面纱. 在整个过程中, 我真的很喜欢浓缩我感兴趣的领域内的知识,并设计一篇文章,通过建立一些先决信息,让我的读者为我的研究工作做好准备. 我认为这是一种美丽的技能,能够与我们的朋友和家人交流我们所爱的东西,即使我们所爱的东西可能不太容易获得. 写论文的整个过程帮助我与朋友和亲人走得更近,因为我们现在对彼此的付出有了更深刻的认识. 作为第一代学生,有时很难向父母解释我在学校做了什么. 虽然我的论文本身可能还是很神秘, 我现在对简化量子计算概念的方法更加熟悉了,这样我就可以和父母分享我所做的事情. 从某种意义上说,它确实帮助打破了过去似乎不可逾越的鸿沟.”

Tan将在马里兰大学攻读计算机科学博士学位, 即将到来的秋天的大学公园, 除了在洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论部门继续他的量子算法暑期研究工作之外.

“我将在量子信息和计算机科学联合中心(QuICS)工作,我希望在那里进行物理学交叉领域的研究, 计算机科学, 和数学,Tan说. “我的论文工作让我确信,我希望加深对量子信息的理解,尤其是量子信息, 量子纠错. 然而, 我对量子算法和量子复杂性理论也很感兴趣,希望在马里兰大学期间探索量子信息的这些子领域.”

回顾他在欧洲杯买球app官网的时光,谭想起了那些对他帮助最大的人.

“我不仅感谢我的论文导师,而且 乔Cammisa 他帮我为汉娜建立了账户, 欧洲杯买球怎么投注的高性能计算集群,Tan总结道. 没有他的帮助, 我将无法生成重要的数字来量化表面代码所能抵御的错误突发率.”

“他们学到了什么” 这是一个探讨应届毕业生论文工作的博客系列吗.