Professor de química recebe subsídio de US$ 800.000 para pesquisa contínua em arquitetura quântica

Artes e Ciências

Dmitri Babikov, professor e Distinguished Chair of Chemistry Pfletschinger-Habermann no Klingler College of Arts and Sciences, recebeu uma doação de US$ 800.000 da National Science Foundation para estudar o uso da arquitetura quântica em simulações químicas e moleculares.

O principal objetivo científico deste prêmio de pesquisa será aprender como as arquiteturas quânticas podem ser empregadas para a simulação de componentes de dinâmica molecular pertencentes a qualquer problema de química computacional, com possíveis aplicações futuras em dinâmica química, ciência de materiais e design de medicamentos.

“Tanto os recozidores quânticos (como o D-Wave) quanto os computadores quânticos baseados em portas (como o IBM Q) podem ser empregados para a simulação de componentes de dinâmica molecular relativos a qualquer problema de química computacional”, disse Babikov. “Nossa equipe foi uma das primeiras a executar simulações de dinâmica molecular em hardware quântico real e planejamos desenvolver uma família de algoritmos híbridos e implementar tais cálculos no hardware quântico real. O objetivo é realizar a modelagem de dinâmica molecular quântica dentro de uma estrutura dependente do tempo, usando análogos quânticos de métodos como trajetória quântica, método de caminho integral e a teoria quântica/clássica mista.”

Esta bolsa foi concedida por meio do programa Expanding Capacity in Quantum Information Science and Engineering (ExpandQISE) da NSF. O programa ExpandQISE visa aumentar a capacidade de investigação e alargar a participação na Ciência e Engenharia da Informação Quântica (QISE) e disciplinas relacionadas através da criação de um portfólio diversificado de investimentos em investigação e educação que levará a avanços científicos e de engenharia, assegurando ao mesmo tempo um pipeline de talentos em um campo onde as necessidades de força de trabalho da indústria, do governo e da academia continuam a superar o talento disponível.

Babikov é acompanhado no projeto pelo Dr. Brian Kendrick, cientista pesquisador do Laboratório Nacional de Los Alamos.

“Esta é uma excelente oportunidade de financiamento para o Dr. Babikov continuar sua pesquisa de ponta em arquitetura quântica”, disse a Dra. Heidi Bostic, reitora do Klingler College of Arts and Sciences. “Ele e o Dr. Kendrick também terão a oportunidade de expandir drasticamente as oportunidades educacionais para nossos alunos em computação quântica com o desenvolvimento dos primeiros cursos introdutórios nesta área na Marquette, bem como experiência de aprendizagem única oferecida com esta parceria no Los Alamos National Laboratório. Dr. Babikov exemplifica a excelência de nossa faculdade no trabalho interdisciplinar.”

Babikov e Kendrick pretendem realizar pesquisas dentro de três iniciativas paralelas:

O programa ExpandQISE da NSF ajuda a construir e manter uma conexão estreita entre novos esforços e o trabalho impactante existente em pesquisa, treinamento em pesquisa, educação, divulgação e ampliação da participação realizada nos Centros QISE existentes. De acordo com o objetivo da NSF de aumentar a participação de todos os membros da sociedade no empreendimento científico, instituições de jurisdições EPSCoR e instituições nas quais mais de 50% dos alunos matriculados provêm de grupos que estão atualmente sub-representados nas ciências, como minorias instituições que atendem, são especialmente incentivadas a se inscrever.