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Cristóbal Monroe

Christopher Roy Monroe (nacido el 19 de octubre de 1965) es un físico e ingeniero estadounidense en las áreas de física atómica, molecular y óptica y ciencia de la información c...

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Christopher Roy Monroe (nacido el 19 de octubre de 1965) es un físico e ingeniero estadounidense en las áreas de física atómica, molecular y óptica y ciencia de la información cuántica , especialmente computación cuántica . Dirige uno de los principales esfuerzos de investigación y desarrollo en computación cuántica con trampa de iones . Monroe es profesor distinguido presidencial de la familia Gilhuly de ingeniería eléctrica e informática y física en la Universidad de Duke [4] y es profesor de física en College Park en la Universidad de Maryland y miembro del Joint Quantum Institute y Joint Center for Quantum Computer Science. También es cofundador de IonQ , Inc.

Carrera

Después de recibir su título universitario del MIT en 1987, Monroe se unió al grupo de investigación de Carl Wieman en la Universidad de Colorado en los primeros días del enfriamiento láser y el atrapamiento de átomos. Con Wieman y el investigador postdoctoral Eric Cornell , Monroe contribuyó a la ruta para enfriar un gas de átomos a la transición de fase de condensación de Bose-Einstein . [5] Obtuvo su doctorado con Wieman en 1992 (Wieman y Cornell tuvieron éxito en la búsqueda en 1995, y fueron galardonados con el Premio Nobel por este trabajo en 2001).

De 1992 a 2000, Monroe trabajó en el Grupo de Almacenamiento de Iones de David Wineland en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología en Boulder, Colorado, donde recibió una beca postdoctoral del Consejo Nacional de Investigación de 1992 a 1994, y ocupó un puesto de personal en el mismo grupo de 1994 a 2000. Con Wineland, Monroe dirigió el equipo de investigación que demostró la primera puerta lógica cuántica en 1995 y por primera vez entrelazó múltiples qubits , [6] [7] [8] y explotó el uso de iones atómicos atrapados para aplicaciones en control cuántico y el nuevo campo de la ciencia de la información cuántica .

En 2000, Monroe inició un grupo de investigación en la Universidad de Michigan, Ann Arbor , donde demostró cómo las memorias de qubit podrían vincularse a fotones individuales para redes cuánticas. [9] Allí también demostró la primera trampa de iones integrada en un chip semiconductor . [10] Con Wineland, Monroe propuso una arquitectura de computadora cuántica escalable basada en el transporte de iones atómicos a través de chips de trampa de iones complejos. [11] En 2006, Monroe se convirtió en director del Centro FOCUS en la Universidad de Michigan, un Centro de Frontera de Física de la NSF en el área de ciencia óptica ultrarrápida.

En 2007, Monroe se convirtió en profesor de Física Bice Zorn en la Universidad de Maryland y miembro del Instituto Cuántico Conjunto entre la Universidad de Maryland y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Allí, el grupo de Monroe produjo entrelazamiento cuántico entre dos átomos ampliamente separados, [12] y fueron los primeros en teletransportar información cuántica entre materia separada a distancia. [13] Explotaron este recurso para una serie de protocolos de comunicación cuántica [14] y para una nueva arquitectura híbrida de computadora cuántica de memoria/fotón. [15] En los últimos años, su grupo fue pionero en el uso de átomos individuales como un simulador cuántico , o una computadora cuántica de propósito especial que puede investigar fenómenos cuánticos complejos de muchos cuerpos como la frustración y el ordenamiento magnético. [16] Su laboratorio controla y manipula la colección más grande de qubits individuales que interactúan.

En 2015, Monroe cofundó la startup IonQ , Inc. con Jungsang Kim (Universidad de Duke) y hasta 2023 se desempeñó como científico jefe. De agosto de 2018 a mayo de 2019 se desempeñó como director ejecutivo. IonQ fabrica computadoras cuánticas de pila completa basadas en tecnología de iones atómicos atrapados.

Monroe fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 2016. [17] En 2017-2018 desempeñó un papel fundamental al trabajar con la Iniciativa Nacional de Fotónica y el Congreso de los EE. UU. para elaborar la Ley de Iniciativa Cuántica Nacional de 2018, [18] dotando a las agencias científicas estadounidenses para coordinar la investigación en ciencia y tecnología de la información cuántica, al tiempo que crea centros de investigación enfocados en todo el país.

En 2021, Monroe se convirtió en profesor distinguido presidencial de la familia Gilhuly en la Universidad de Duke, en los departamentos de Física e Ingeniería eléctrica e informática. Es el director fundador del Duke Quantum Center, un instituto que diseña, construye y opera computadoras cuánticas.

Referencias

  1. ^ ab "Ganador del II Premio Rabi 2001".
  2. ^ "Premios | QCMC 2012".
  3. ^ "Ganador del premio Arthur L. Schawlow 2015".
  4. ^ "nueva facultad". 20 de agosto de 2020.
  5. ^ Monroe, C.; Swann, W.; Robinson, H.; Wieman, C. (24 de septiembre de 1990). "Átomos atrapados muy fríos en una celda de vapor". Physical Review Letters . 65 (13). American Physical Society (APS): 1571–1574. Bibcode :1990PhRvL..65.1571M. doi :10.1103/physrevlett.65.1571. ISSN  0031-9007. PMID  10042304.
  6. ^ Monroe, C.; Meekhof, DM; King, BE; Itano, WM; Wineland, DJ (18 de diciembre de 1995). "Demostración de una puerta lógica cuántica fundamental". Physical Review Letters . 75 (25). American Physical Society (APS): 4714–4717. Bibcode :1995PhRvL..75.4714M. doi : 10.1103/physrevlett.75.4714 . ISSN  0031-9007. PMID  10059979.
  7. ^ Turchette, QA; Wood, CS; King, BE; Myatt, CJ; Leibfried, D.; Itano, WM; Monroe, C.; Wineland, DJ (26 de octubre de 1998). "Entrelazamiento determinista de dos iones atrapados". Physical Review Letters . 81 (17): 3631–3634. arXiv : quant-ph/9806012 . Código Bibliográfico :1998PhRvL..81.3631T. doi :10.1103/physrevlett.81.3631. ISSN  0031-9007. S2CID  49338133.
  8. ^ Sackett, CA; Kielpinski, D.; King, BE; Langer, C.; Meyer, V.; et al. (2000). "Entrelazamiento experimental de cuatro partículas". Nature . 404 (6775). Springer Science and Business Media LLC: 256–259. Bibcode :2000Natur.404..256S. doi :10.1038/35005011. ISSN  0028-0836. PMID  10749201. S2CID  2137148.
  9. ^ Blinov, BB; Moehring, DL; Duan, L.-M.; Monroe, C. (2004). "Observación del entrelazamiento entre un único átomo atrapado y un único fotón". Nature . 428 (6979). Springer Science and Business Media LLC: 153–157. Bibcode :2004Natur.428..153B. doi :10.1038/nature02377. hdl : 2027.42/62924 . ISSN  0028-0836. PMID  15014494. S2CID  4314514.
  10. ^ Stick, D.; Hensinger, W. K.; Olmschenk, S.; Madsen, MJ; Schwab, K.; Monroe, C. (2006). "Trampa de iones en un chip semiconductor". Nature Physics . 2 (1): 36–39. arXiv : quant-ph/0601052 . Bibcode :2006NatPh...2...36S. doi : 10.1038/nphys171 . ISSN  1745-2473.
  11. ^ Kielpinski, D.; Monroe, C.; Wineland, DJ (2002). "Arquitectura para una computadora cuántica de trampa de iones a gran escala". Nature . 417 (6890). Springer Science and Business Media LLC: 709–711. Bibcode :2002Natur.417..709K. doi :10.1038/nature00784. hdl : 2027.42/62880 . ISSN  0028-0836. PMID  12066177. S2CID  4347109.
  12. ^ Moehring, DL; Maunz, P.; Olmschenk, S.; Younge, KC; Matsukevich, DN; Duan, L.-M.; Monroe, C. (2007). "Entrelazamiento de bits cuánticos de un solo átomo a distancia". Nature . 449 (7158). Springer Science and Business Media LLC: 68–71. Bibcode :2007Natur.449...68M. doi :10.1038/nature06118. hdl : 2027.42/62780 . ISSN  0028-0836. PMID  17805290. S2CID  19624141.
  13. ^ Olmschenk, S.; Matsukevich, DN; Maunz, P.; Hayes, D.; Duan, L.-M.; Monroe, C. (23 de enero de 2009). "Teletransportación cuántica entre cúbits de materia distante". Science . 323 (5913): 486–489. arXiv : 0907.5240 . Bibcode :2009Sci...323..486O. doi :10.1126/science.1167209. hdl : 2027.42/63641 . ISSN  0036-8075. PMID  19164744. S2CID  206516918.
  14. ^ Pironio, S.; Acín, A.; Massar, S.; de la Giroday, A. Boyer; Matsukevich, DN; et al. (2010). "Números aleatorios certificados por el teorema de Bell". Nature . 464 (7291): 1021–1024. arXiv : 0911.3427 . Bibcode :2010Natur.464.1021P. doi :10.1038/nature09008. ISSN  0028-0836. PMID  20393558. S2CID  4300790.
  15. ^ Monroe, C.; Raussendorf, R.; Ruthven, A.; Brown, KR; Maunz, P.; Duan, L.-M.; Kim, J. (13 de febrero de 2014). "Arquitectura de computación cuántica modular a gran escala con memoria atómica e interconexiones fotónicas". Physical Review A . 89 (2): 022317. arXiv : 1208.0391 . Bibcode :2014PhRvA..89b2317M. doi :10.1103/physreva.89.022317. ISSN  1050-2947. S2CID  14073633.
  16. ^ Monroe, C.; Campbell, WC; Duan, L. -M.; Gong, Z. -X.; Gorshkov, AV; et al. (7 de abril de 2021). "Simulaciones cuánticas programables de sistemas de espín con iones atrapados". Rev. Mod. Phys . 93 (2): 025001. arXiv : 1912.07845 . Código Bibliográfico :2021RvMP...93b5001M. doi :10.1103/RevModPhys.93.025001. S2CID  209386771.
  17. ^ Se eligen miembros y asociados extranjeros de la Academia Nacional de Ciencias, Noticias de la Academia Nacional de Ciencias, Academia Nacional de Ciencias , 3 de mayo de 2016, archivado desde el original el 6 de mayo de 2016 , consultado el 14 de mayo de 2016.
  18. ^ Raymer, Michael; Monroe, Chris (22 de febrero de 2019). "La Iniciativa Cuántica Nacional de Estados Unidos". Ciencia y tecnología cuántica . 4 (2): 020504. Bibcode :2019QS&T....4b0504R. doi : 10.1088/2058-9565/ab0441 .
  • Centro cuántico de Duke
  • Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación de la Universidad de Duke
  • Departamento de Física de la Universidad de Duke
  • Grupo de trampas de iones de la Universidad de Maryland
  • Instituto Cuántico Conjunto
  • Departamento de Física de la Universidad de Maryland
  • IONQ
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