1900年〜1946年
微小なものの理論
物理学者は原子、放射、物質を説明するために量子力学を築いた。その手法は後の電子工学に不可欠なものとなった。
量子工学は、物質と光が日常の力学とは異なる規則に従うことを科学者が発見し、その後エンジニアがその規則をトランジスタ、レーザー、精密機器で利用する方法を学ぶところから始まる。
現代の職業は、研究者がコヒーレンス、もつれ、測定を純粋に理論的な現象ではなく設計変数として扱い始めたときに生まれた。
始まりの場所
1900年ドイツ、ベルリン
マックス・プランクは黒体放射を説明する中で、エネルギーが離散的な量子として放出されると提唱した。彼の提案は職業を生み出したわけではないが、後のエンジニアが半導体、レーザー、原子時計、量子ビットを設計する際に使うことになる理論の始まりだった。
年表
1900年プランクが量子を導入
マックス・プランクが放射理論の中でエネルギー量子を提唱する。
1905年アインシュタインが光電効果を説明
光量子が、光が金属から電子を弾き出す理由の説明を助ける。
1926年量子力学が形式化される
シュレーディンガーらが波動力学とその数学的道具を確立する。
1947年トランジスタが実証される
ベル研究所のエンジニアが点接触型トランジスタを実証する。
1960年初のレーザーが稼働
セオドア・メイマンが動作するルビーレーザーを実証する。
1982年ファインマンが量子シミュレーションを提案
リチャード・ファインマンが量子系は物理学を効率的にシミュレートできると論じる。
1994年ショアのアルゴリズムが暗号学に警鐘を鳴らす
ピーター・ショアが重大なセキュリティ上の意味を持つ量子素因数分解アルゴリズムを発表する。
1998年初期の多量子ビット実験
研究室が小規模な量子ビットシステムでの制御された操作を実証する。
2019年量子優位性の主張
Googleが超伝導プロセッサ上での専用サンプリング実験を報告する。
2022年もつれ研究にノーベル賞
クラウザー、アスペ、ツァイリンガーがもつれ実験でノーベル物理学賞を共同受賞する。
時代の流れ
1947年〜1969年
量子効果が装置になる
トランジスタ、レーザー、メーザーは、量子理論が信頼できる技術として工学的に実現できることを証明した。
1970年〜1993年
精密制御が向上する
原子時計、レーザー冷却、ナノ加工により、個々の量子系はますます測定・制御可能になった。
1994年〜2014年
アルゴリズムと試作機
ショアのアルゴリズムと実験的な量子ビットが、量子情報を独立した研究プログラムに変えた。
2015年〜現在
大規模な工学
企業と公的プログラムが、誤り訂正と製造歩留まりに向き合いながらプロセッサ、ネットワーク、センサーを構築している。
この職業が置き換えた仕事
もう存在しない近隣の職業 — 吸収され、自動化され、規制で消えた。
人力対数計算係
1700年代〜1950年代電子計算がこの仕事に取って代わる前、チームは航海や科学のための表を手作業で計算していた。
真空管コンピューター技術者
1940年代〜1960年代技術者は、トランジスタと集積回路が置き換えるまで、故障しやすい何千本もの真空管を保守していた。
写真乾板スペクトログラム読み取り係
1900年代〜1980年代デジタル検出器とソフトウェア分析が登場する前、研究室の職員は写真によるスペクトルを手作業で解読していた。
量子工学は、抽象的な物理学が信頼できるハードウェアになっていく長い過程の続きだ。
その中心的な課題は信頼性だ――繊細な実験室の効果を、再現可能な部品に変えることだ。
似ている職業
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