ニコラス・ブロイクマン
ドイツの数理物理学者
ニコラス・P・ブロイクマン
生まれる
デュースブルク、ドイツ
母校RWTH アーヘン大学、ドイツ
知られている
  • NLTS予想の証明
  • 量子コンピューティング
受賞歴ジェームズ・クラーク・マクスウェル・メダル＆賞（2023年）
科学者としてのキャリア
フィールド
機関
論文トーリックコードを超えるホモロジー量子コード （2017）
博士課程の指導教員バーバラ・テルハル

ニコラス・P・ブロイクマン（1988年生まれ）は、イギリスのブリストル大学に所属するドイツの数理物理学者です。[1] [2]彼は、2024年春の時点で、カリフォルニア大学バークレー校のシモンズ計算理論研究所の客員研究員およびプログラムオーガナイザーです。[3]彼の研究は量子情報理論、特に量子誤り訂正と量子複雑性理論に焦点を当てています。彼は、量子情報理論における有名な未解決問題であるNLTS予想の証明に関する研究（アヌラグ・アンシュとチンメイ・ニルケとの共著）で知られています。

教育と幼少期

ブロイクマンはデュースブルクで生まれ、ドイツのノルトライン＝ヴェストファーレン州ヴァルトロップで育った。アーヘン工科大学で数学の理学士号、物理学の理学士号、修士号、博士号を取得した。博士論文のタイトルは「トーリック符号を超えるホモロジー量子符号」で、指導教官はバーバラ・テルハルであった。[4]

キャリアと研究

博士号取得後、彼はEPSRCの資金提供を受けたロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの量子技術に関する博士研究員としての資格を1年間延期し、ジェレミー・オブライエン氏とテリー・ルドルフ氏（他の科学者たち） が共同設立したパロアルトを拠点とする量子コンピューティングの新興企業PsiQuantumで働いた。

2022年にブリストル大学で量子コンピューティング理論の 講師（助教授）[5]に就任した。

2023年、彼は「量子誤り訂正分野への卓越した貢献、特に量子情報理論における有名な未解決問題である低エネルギー自明状態予想の証明に関する研究」により、物理学会からジェームズ・クラーク・マクスウェル・メダルおよび賞を受賞した。 [6] [7] Quanta Magazine誌は、この証明を「理論計算機科学における最大の進歩の一つ」と評した。[8] [9] [10]この成果は、彼がイェンス・エバーハルトと共に発表した「バランス積量子符号」に基づいている。[11] [12]

NLTS予想は、すべての低エネルギー状態において非自明な複雑性を持つハミルトニアンの族が存在するという仮説である。この予想は、2013年にフィールズ賞受賞者の マイケル・フリードマンとマイクロソフト研究所のマシュー・ヘイスティングスによって定式化された。この予想は、Breuckmannとその同僚（Anurag AnshuとChinmay Nirkhe）によって証明され、最近発見された定レートおよび線形距離の低密度パリティ検査（LDPC）量子符号の族がNLTS局所ハミルトニアンに対応することが示された。[13] [14]この結果は、量子複雑性理論における最も重要な未解決問題と考えられている量子PCP予想の証明に向けた一歩となる。 [要出典]

彼と彼の元博士課程の学生であるオスカー・ヒゴットは、「ゲージ固定と量子ビットオーバーヘッドの削減による高閾値サブシステムコード」と題する米国特許の発明者であり、これは量子コンピュータにおける量子誤り訂正の性能を大幅に向上させる技術に関するものである。[15]彼らの関連研究は、Quantaによって2023年のコンピュータサイエンスにおける主要な開発として取り上げられた。[16] [17] [18]

参考文献

  1. ^ 「Dr Nikolas Breuckmann - Our People」www.bristol.ac.uk . 2023年12月22日閲覧。
  2. ^ 「People – UCL CS Quantum」. quantum.cs.ucl.ac.uk . 2023年12月24日閲覧。
  3. ^ 「現在の長期訪問者」。シモンズ計算理論研究所。2024年1月14日閲覧。
  4. ^ Breuckmann, Nikolas P. (2018-02-05)、博士論文: トーリックコードを超えたホモロジー量子コード、arXiv : 1802.01520
  5. ^ “Nikolas Breuckmann”. Simons Institute for the Theory of Computing . 2023年12月22日閲覧。
  6. ^ 「2023年ジェームズ・クラーク・マクスウェル・メダルおよび賞」物理学研究所。
  7. ^ ブリストル大学 (2023年10月17日). 「2023年: ニコラス・ブロイクマン博士が『2023年ジェームズ・クラーク・マクスウェル・メダルおよび賞』を受賞 | 数学部 | ブリストル大学」www.bristol.ac.uk . 2023年12月23日閲覧。
  8. ^ Rorvig, Mordechai (2022年7月18日). 「コンピュータサイエンスの証明が予期せぬ形のエンタングルメントを明らかにする」
  9. ^ Andrews, Bill (2022年12月21日). 「The Year in Computer Science」. Quanta .
  10. ^ ブリストル大学 (2022年8月9日). “2022: Nikolas Breuckmann announcements proof | School of Mathematics | University of Bristol”. www.bristol.ac.uk . 2023年12月24日閲覧。
  11. ^ Breuckmann, Nikolas P.; Eberhardt, Jens N. (2021). 「Balanced Product Quantum Codes」. IEEE Transactions on Information Theory . 67 (10): 6653– 6674. arXiv : 2012.09271 . Bibcode :2021ITIT...67.6653B. doi :10.1109/TIT.2021.3097347. S2CID  229297848.
  12. ^ 「量子エラー訂正の未来を築く」IBM Research Blog . 2021年2月9日. 2023年12月23日閲覧。
  13. ^ Anshu, Anurag; Breuckmann, Nikolas P.; Nirkhe, Chinmay (2023-06-02). 「良質な量子符号からのNLTSハミルトニアン」.第55回ACM計算理論シンポジウム議事録. STOC 2023. ニューヨーク州ニューヨーク：Association for Computing Machinery. pp.  1090– 1096. arXiv : 2206.13228 . doi :10.1145/3564246.3585114. ISBN 978-1-4503-9913-5. S2CID  250072529。
  14. ^ 「Quantum Information Processing 2023」. Indico . 2023年2月4日. 2023年12月24日閲覧。
  15. ^ 20230071000、Higgott, Oscar & Breuckmann, Nikolas P.、「量子コンピューティングのエラー訂正方法、コード、およびシステム」、2023年3月9日発行 
  16. ^ ヒゴット、オスカー; ブリュークマン、ニコラス P. (2024)、「双曲型および半双曲型フロケ符号の構築と性能」、PRX Quantum、5 (4) 040327、arXiv : 2308.03750、Bibcode :2024PRXQ....5d0327H、doi :10.1103/PRXQuantum.5.040327
  17. ^ Wood, Charlie (2023年8月25日). 「新しいコードにより量子コンピューティングの効率が10倍向上する可能性」Quanta .
  18. ^ Andrews, Bill (2023年12月20日). 「The Year in Computer Science」. Quanta .
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