양자 엔지니어, 1947년의 트랜지스터 시연 — 제780장 트랜지스터 시연

컴퓨팅, 감지, 통신 및 재료 연구를 위해 양자 상태를 활용하는 장치를 구축, 측정 및 제어합니다. 양자 엔지니어는 양자 역학을 장치로 전환합니다. 역할은 물리학, 전기 공학, 컴퓨터 과학 및 정밀 제조 사이에 있습니다. 큐비트, 레이저, 마이크로파 회로, 광자 칩, 극저온 하드웨어 및 취약한 양자 상태를 유용하게 만드는 제어 소프트웨어를 설계합니다. 대부분의 작업은 실험적이고 협력적입니다. 유용한 단일 시스템에는 재료 과학자, 이론가, 펌웨어 엔지니어 및 기술자가 필요합니다. 이 분야는 20세기 양자 물리학과 반도체 산업에서 유래되었습니다. 트랜지스터는 양자 효과가 일상적인 전자 장치를 뒷받침할 수 있음을 보여 주었고, 양자 시스템이 양자 물리학을 시뮬레이션할 수 있다는 의 1982년 주장은 양자 컴퓨팅을 엔지니어링 목표로 정의하는 데 도움이 되었습니다. 2010년대부터 대학, 정부 및 기업에서는 초전도, 이온 포획, 중성 원자, 광자 및 스핀 기반 접근 방식을 중심으로 실험실을 구축했습니다.

양자 공학은 많은 응용 분야에서 아직 상용화 이전 상태로 남아 있습니다. 엔지니어들은 소음을 측정하고, 기기를 교정하고, 배선, 소프트웨어 또는 온도 문제와 실제 장치 효과를 구별하는 데 상당한 시간을 소비합니다. 기술은 마법적인 계산이 아닙니다. 환경이 시스템에 너무 많은 정보를 유출할 때 양자 동작을 잃는 시스템을 체계적으로 제어하는 ​​것입니다. 양자 엔지니어는 양자 상태를 사용하는 하드웨어를 구축하고 운영합니다. 플랫폼에 따라 나노 구조를 제작하고, 레이저를 정렬하고, 마이크로파 전자 장치를 설계하고, 장치를 밀리켈빈 온도로 냉각하고, 교정 소프트웨어를 작성하고, 측정 데이터를 분석합니다. 목표는 일반적으로 소비자 애플리케이션을 작성하는 것보다 충실도, 일관성 시간, 수율 또는 제어를 향상시키는 것입니다.

박사 학위는 특히 양자 물리학 분야의 연구 및 장치 아키텍처 역할에 일반적이지만 보편적이지는 않습니다. 학사 및 석사 졸업생은 전자, 소프트웨어, 극저온, 포토닉스 및 테스트 엔지니어로 입사합니다. 큐비트를 발명하거나 기본적인 실험을 해석하는 역할이 가까울수록 고급 대학원 교육이 더 많이 기대됩니다. 이는 연구 플랫폼 및 선택된 데모에 유용하지만 광범위하고 내결함성이 있는 상업적 이점은 아직 입증되지 않았습니다. 현재 장치는 많은 알고리즘이 요구하는 오류 수정 기계에 비해 시끄럽고 작습니다. 양자 감지 및 통신은 범용 컴퓨터 없이 특정한 물리적 이점을 활용할 수 있기 때문에 더 빨리 실용적인 틈새 시장에 도달할 수 있습니다.