量子前沿英雄谱|IonQ联合创始人兼首席技术官Jungsang Kim

IonQ联合创始人兼首席技术官Jungsang Kim

（图片来源：网络）

Jungsang Kim，当代量子计算机领域的领军工程师之一，首家离子阱技术路线、纳斯达克上市企业IonQ的联合创始人兼首席技术官，美国国家量子倡议咨询委员会首任成员。

Jungsang Kim毕业于韩国首尔国立大学，随后进入斯坦福大学Yoshihisa Yamamoto（山本喜久）教授的研究组。作为Yamamoto教授在斯坦福大学的首批博士研究生，他在Yamamoto教授的指导下对量子信息理论、量子计算等有了系统而深入的认识。1999年获得物理学博士学位后，Jungsang Kim的工作方向从通信领域逐步扩展到量子计算机领域，并始终专注于高性能复杂系统构建研究。

1999年，Jungsang Kim加入朗讯科技贝尔实验室担任技术人员和技术经理，带领团队开发基于MEMS的大型光开关和先进无线通信系统。期间，Jungsang Kim开发出了一个可控的单光子源、高效率单光子探测器，以及到目前为止仍是全球最大记录的全光学开关。并在不到12个月的时间里，Jungsang Kim建造出了第一个用于改善手机覆盖范围的以太网无线电协议。

在贝尔实验室工作的五年时间里，Jungsang Kim深受离子阱技术的影响，2004年他离开贝尔实验室加入杜克大学电气和计算机工程研究所担任助理教授（2013年升教授），专注于离子阱技术工程化实现。从那时起，Jungsang Kim在离子阱量子计算机、量子通信网络、高性能成像系统领域进行了系统地研究与探索。

Jungsang Kim认为，在采用离子阱技术进行量子信息处理方面，现有实验进展已经充分证明了实现可扩展量子计算机的可能。与此同时，Jungsang Kim提出，由激光束操控的离子阱技术是构建可扩展且实用的量子计算机的主要候选者，使用该技术将能够构建完全可编程的量子计算机，进而推动商业化成为现实。而离子阱量子计算系统接下来的下一挑战在于，实现大规模量子比特制备、操控和测量，并构建大规模容错量子计算机系统。

2005年，Jungsang Kim创建了杜克大学第一个量子信息实验室，并与在离子阱技术领域有着深入研究的国际量子计算领域领导者、美国国家量子计划工程师、美国国家科学院院士Christopher Monroe一起，共同开展离子阱技术路线研究。

在组建团队的过程中，Jungsang Kim推出了一个“A cluster hire”的量子专家计划，吸引了包括量子信息理论家Iman Marvian、曾与Peter Shor等一起开发量子纠错数学框架的Robert Calderbank等顶尖科学家。同时，在美国情报高级研究计划局（IARPA）模块化通用可扩展离子阱量子计算机( MUSIQC )计划和纠错通用可重构离子阱量子原型（EURIQA）项目等资金的支持下，Jungsang Kim带领团队致力于开发出一种实用、可扩展的离子阱量子计算机。

关于离子阱技术的实现方式，Jungsang Kim提出了一种基于局部库仑相互作用和通过可重构光学网络连接的光子链路的可扩展量子计算机架构方案。这种架构为实现大规模容错量子电路提供了可能性，并将以更高数量级的效率执行使用算法。

Jungsang Kim认为，量子计算机有着像互联网技术一样引领产业变革的机会。为了推动离子阱量子计算机实用化，2015年Jungsang Kim与Christopher Monroe联合创立了IonQ，正式踏上离子阱量子计算机的商业化道路。

2018年12月，IonQ宣布成功建造了两台离子阱量子计算机；2020年IonQ发布了下一代32量子比特量子计算机系统，并宣布已于亚马逊Amazon BraKet和微软Azure Quantum两个量子云平台上投入商用。

Jungsang Kim讲道：“（离子阱系统中的）原子量子比特是完美的，几乎不需要在物理上花费时间。我们的工作重点在于系统工程和集成。通过提高控制软件的复杂性以提升激光器的精确度，在极大扩展处理能力的同时，就能实现更强大的离子阱量子计算系统。”

随后，IonQ与现代汽车、Multiverse、高盛、QC Ware 、软银、三星等众多行业领导企业达成合作，共同推动量子计算在汽车制造、电池创新、金融等领域的应用落地。

2021年，凭借切实可行的规模化商业路线，IonQ在美国纳斯达克正式上市，成为全球第一家在二级市场交易的纯量子计算公司，由此宣告量子计算时代的到来。同年，IonQ宣布基于钡离子构建量子计算机系统，在降低成本和构建难度的同时探索更接近实现量子商业利益的可能。

Jungsang Kim表示：“基于钡离子的量子计算系统将更具可扩展性、可靠性和易构性。通过利用钡量子比特的固有优势，我们计划开发出用于构建先进量子计算机的新功能，这些功能将有助于解决关键的社会问题。”

回望1995年，Ignacio Cirac和Peter Zoller提出了第一个离子阱实现方案，紧随其后NIST Ion Storage Group成功展示了第一个量子逻辑门，由此拉开离子阱技术路线的序幕。Jungsang Kim曾说过“这看起来更像是一个意外”，而现在，在他的带领下，这一“意外”最终成为了技术上和商业上的现实。

编译：李每

编辑：王衍

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