Рэймонд Лафламм (родился в 1960 году), OC , FRSC — канадский физик-теоретик и основатель, до середины 2017 года — директор Института квантовых вычислений в Университете Ватерлоо . Он также является профессором кафедры физики и астрономии в Университете Ватерлоо и ассоциированным преподавателем в Институте теоретической физики Периметра . В настоящее время Лафламм занимает кафедру исследований в области квантовой информации в Канаде. [1] В декабре 2017 года он был назван одним из награжденных Орденом Канады . [2]
Будучи аспирантом Стивена Хокинга , он впервые прославился тем, что убедил Хокинга в том, что время не течет вспять в сжимающейся Вселенной, вместе с Доном Пейджем . Хокинг рассказал историю о том, как это произошло, в своей знаменитой книге «Краткая история времени» в главе «Стрела времени» . [3] Позже Лафламм сделал себе имя в квантовых вычислениях и квантовой теории информации , чем он и знаменит сегодня. В 2005 году исследовательская группа Лафламма создала крупнейший в мире квантовый информационный процессор с 12 кубитами. [4] Вместе с Филиппом Кейем и Мишель Моска он опубликовал книгу «Введение в квантовые вычисления» в 2006 году. [5] В 2024 году он опубликовал книгу «Создание квантовых компьютеров с Шаяном Маджиди и Кристофером Уилсоном». [6]
Исследования Лафламма сосредоточены на понимании влияния манипулирования информацией с использованием законов квантовой механики , разработке методов защиты квантовой информации от шума с помощью квантового управления и квантовой коррекции ошибок для квантовых вычислений и криптографии , реализации идей и концепций квантовой обработки информации с использованием ядерного магнитного резонанса для разработки масштабируемых методов управления квантовыми системами и разработке чертежей для квантовых информационных процессоров, таких как линейные оптические квантовые вычисления . [7]
Лафламм родился в Квебеке в 1960 году в семье врача и диетолога. Он закончил бакалавриат в Университете Лаваля в Канаде и продолжил обучение на кафедре прикладной математики и теоретической физики в Кембриджском университете [7] , где в 1984 году получил степень Tripos по математике. [8] Впоследствии его научным руководителем по докторской диссертации был Стивен Хокинг . Хокинг упомянул в своей книге «Краткая история времени» , что Лафламм и Дон Пейдж убедили его в том, что время не движется вспять в сжимающейся Вселенной. [3] [9] Хокинг подписал копию книги следующим образом: «Рэймонду, который показал мне, что стрела времени — это не бумеранг. Спасибо за всю твою помощь. Стивен». [10]
После получения степени доктора философии [9] Лафламм работал постдокторантом Киллама в Университете Британской Колумбии , а в 1990 году вернулся в Кембридж в качестве научного сотрудника в Peterhouse, Кембридж . [8] Впоследствии Лафламм присоединился к Лос-Аламосской национальной лаборатории , где он был стипендиатом Оппенгеймера. [11] Его работа в течение более чем девяти лет в лаборатории [2] была включена в десятку лучших прорывов года по версии журнала Science в 1998 году. В 2001 году он присоединился к недавно основанному Институту теоретической физики Периметра и кафедре физики и астрономии аффилированного Университета Ватерлоо , где он основал Институт квантовых вычислений в 2002 году. [7]
В 2003 году он стал директором программы квантовой информации в Канадском институте перспективных исследований; он также является научным руководителем QuantumWorks, канадского национального исследовательского консорциума по квантовой информатике, и занимает кафедру канадских исследований в области квантовой информации. [12]
В июне 2017 года Лафламм ушел с поста директора Института квантовых вычислений [13] , а в сентябре 2017 года он был назначен на должность заведующего кафедрой « Джона фон Неймана » в области квантовой информации в Университете Ватерлоо, продолжив свои исследования по исправлению ошибок в квантовых системах. Лафламм продолжал занимать должность заведующего кафедрой Канадских исследований и младшего преподавателя в Институте Периметра. [14] [2] [11]
Хотя он начал свою карьеру, работая в области квантовой гравитации и космологии, Рэймонд Лафламм известен как ученый-пионер в квантовой теории информации . Во время работы в Лос-Аламосе он занимался экспериментальной реализацией устройств обработки квантовой информации с использованием ядерного магнитного резонанса . Ему также приписывают разработку теоретической схемы для эффективных квантовых вычислений с использованием линейной оптики вместе с Эмануэлем Книллом и Джерардом Дж. Милберном . [15] Лафламм заложил математическую основу для квантовых кодов исправления ошибок , которая с тех пор превратилась в широкую тему исследований. С коллегами Сезаром Микелем, Хуаном Пабло Пасом и Войцехом Журеком он построил самый компактный квантовый код исправления ошибок. [16]
В интервью 2013 года Лафламм описал важность своей работы следующим образом. «Квантовая информация изменит вашу жизнь. И жизнь ваших детей. И жизнь ваших внуков. И вот что я хочу увидеть. И вот что я ожидаю увидеть: прежде чем я умру, я увижу, что эта квантовая революция в самом разгаре». [17]
Лафламм был ведущим ученым в отмеченном наградами [24] документальном фильме "The Quantum Tamers" [25] , который был представлен Институтом Периметра и премьера которого состоялась в Канаде в октябре 2009 года на фестивале Quantum to Cosmos в Ватерлоо, Онтарио . Лафламм также был участником дискуссионной панели The Agenda With Steve Paikin, "Wired 24/7", с Нилом Гершенфельдом , Джароном Ланье , Нилом Стивенсоном и Тарой Хант на фестивале Quantum to Cosmos. В следующем году Лафламм был участником мероприятия TEDx 2010 в Ватерлоо, Онтарио . [26]
Лафламм был вовлечен в несколько мероприятий, связанных с торжественным открытием Центра квантовой нанотехнологии Майка и Офелии Лазаридис в Университете Ватерлоо . Он был участником панельной дискуссии «Соединяя миры» с Иваном Семенюком, Майком Лазаридисом , Томом Бжустовски и Чадом Орзелем на Дне открытых дверей Центра квантовой нанотехнологии Майка и Офелии Лазаридис в 2012 году. [27] В рамках торжественных мероприятий по открытию Симфонический оркестр Китченера-Ватерлоо исполнил «Квант: музыка на переднем крае науки», в создании повествования о концерте которого принимал участие Лафламм. [28]
Лафламм выступил в качестве спикера на фестивале BrainSTEM: Your Future is Now, который проходил с 30 сентября по 6 октября 2013 года. [29]