Profesor de química recibe una subvención de 800.000 dólares para continuar la investigación en arquitectura cuántica

Artes y Ciencias

El Dr. Dmitri Babikov, profesor y catedrático distinguido de química Pfletschinger-Habermann en la Facultad de Artes y Ciencias Klingler, recibió una subvención de 800.000 dólares de la Fundación Nacional de Ciencias para estudiar los usos de la arquitectura cuántica en simulaciones químicas y moleculares.

El principal objetivo científico de este premio de investigación será aprender cómo se pueden emplear las arquitecturas cuánticas para la simulación de componentes de dinámica molecular pertenecientes a cualquier problema de química computacional, con posibles aplicaciones futuras en dinámica química, ciencia de materiales y diseño de fármacos.

"Tanto los recocidos cuánticos (como D-Wave) como las computadoras cuánticas basadas en puertas (como IBM Q) se pueden utilizar para la simulación de componentes de dinámica molecular relacionados con cualquier problema de química computacional", dijo Babikov. “Nuestro equipo fue uno de los primeros en ejecutar simulaciones de dinámica molecular en hardware cuántico real y planeamos desarrollar una familia de algoritmos híbridos e implementar dichos cálculos en el hardware cuántico real. El objetivo es llevar a cabo el modelado de la dinámica molecular cuántica dentro de un marco dependiente del tiempo, utilizando análogos cuánticos de métodos tales como la trayectoria cuántica, el método de trayectoria integral y la teoría mixta cuántica/clásica”.

Esta subvención se otorgó a través del programa de Ampliación de Capacidad en Ingeniería y Ciencia de la Información Cuántica (ExpandQISE) de NSF. El programa ExpandQISE tiene como objetivo aumentar la capacidad de investigación y ampliar la participación en Ingeniería y Ciencia de la Información Cuántica (QISE) y disciplinas relacionadas mediante la creación de una cartera de inversiones diversificada en investigación y educación que conducirá a avances científicos y de ingeniería, al tiempo que asegurará una fuente de talento en un campo donde las necesidades de mano de obra de la industria, el gobierno y el mundo académico siguen superando el talento disponible.

A Babikov se une al proyecto el Dr. Brian Kendrick, científico investigador del Laboratorio Nacional de Los Álamos.

"Esta es una interesante oportunidad de financiación para que el Dr. Babikov continúe su investigación de vanguardia sobre la arquitectura cuántica", dijo la Dra. Heidi Bostic, decana de la Facultad de Artes y Ciencias Klingler. “Él y el Dr. Kendrick también tendrán la oportunidad de ampliar drásticamente las oportunidades educativas para nuestros estudiantes en computación cuántica con el desarrollo de los primeros cursos introductorios en esta área en Marquette, así como la experiencia de aprendizaje única que se ofrece con esta asociación en Los Alamos National. Laboratorio. El Dr. Babikov ejemplifica la excelencia de nuestra universidad en el trabajo interdisciplinario”.

Babikov y Kendrick pretenden llevar a cabo investigaciones dentro de tres iniciativas paralelas:

El programa ExpandQISE de NSF ayuda a construir y mantener una conexión estrecha entre los nuevos esfuerzos y el trabajo impactante existente en investigación, capacitación en investigación, educación, extensión y participación ampliada realizada en los Centros QISE existentes. De acuerdo con el objetivo de la NSF de aumentar la participación de todos los miembros de la sociedad en la empresa científica, las instituciones de las jurisdicciones de EPSCoR y las instituciones en las que más del 50% de los estudiantes matriculados provienen de grupos que actualmente están subrepresentados en las ciencias, como las minorías. Se anima especialmente a las instituciones que prestan servicios a presentar su solicitud.