نيكولاس برويكمان

نيكولاس ب. برويكمان (مواليد 1988) هو فيزيائي رياضي ألماني منتسب إلى جامعة بريستول ، إنجلترا . ^{[ 1 ] [ 2 ]} وهو، اعتبارًا من ربيع 2024، عالم زائر ومنظم برامج في معهد سيمونز لنظرية الحوسبة بجامعة كاليفورنيا، بيركلي . ^{[ 3 ]} يركز بحثه على نظرية المعلومات الكمومية ، وتحديدًا تصحيح الأخطاء الكمومية ونظرية التعقيد الكمومي . وهو معروف بعمله (بالاشتراك مع أنوراغ أنشو وتشينماي نيرخي ) في إثبات حدسية NLTS ، وهي مسألة مفتوحة شهيرة في نظرية المعلومات الكمومية.

وُلد برويكمان في دويسبورغ ونشأ في والتروب ، شمال الراين وستفاليا ، ألمانيا. حصل على بكالوريوس في الرياضيات، وبكالوريوس وماجستير ودكتوراه في الفيزياء من جامعة RWTH آخن . كانت أطروحته للدكتوراه بعنوان "الرموز الكمومية المتجانسة ما وراء الرمز التوريكي" ، وأشرفت عليها باربرا تيرهال . ^{[ 4 ]}

بعد حصوله على درجة الدكتوراه، قام بتأجيل زمالة ما بعد الدكتوراه في تقنيات الكم التي مولتها EPSRC لمدة عام للعمل في شركة PsiQuantum الناشئة في مجال الحوسبة الكمومية ومقرها بالو ألتو ، والتي شارك في تأسيسها جيريمي أوبراين وتيري رودولف (من بين علماء آخرين).

في عام 2022، أصبح محاضرًا (أستاذًا مساعدًا) ^{[ 5 ]} في نظرية الحوسبة الكمومية في جامعة بريستول.

في عام ٢٠٢٣، مُنح ميدالية وجائزة جيمس كليرك ماكسويل من معهد الفيزياء تقديرًا لإسهاماته المتميزة في مجال تصحيح الأخطاء الكمومية، ولا سيما عمله على إثبات فرضية عدم وجود حالة تافهة منخفضة الطاقة، وهي مسألة مفتوحة شهيرة في نظرية المعلومات الكمومية. ^{[ ٦ ] [ ٧ ]} وصفت مجلة كوانتا هذا البرهان بأنه "أحد أهم التطورات في علوم الحاسوب النظرية". ^{[ ٨ ] [ ٩ ] [ ١٠ ]} وقد بُنيت هذه النتيجة على تقديمه مع ينس إيبرهاردت لمفهوم "الرموز الكمومية للمنتج المتوازن". ^{[ ١١ ] [ ١٢ ]}

تفترض فرضية NLTS وجود عائلات من الهاميلتونيان ذات حالات طاقة منخفضة ذات تعقيد غير تافه. وقد صاغها عام 2013 كلٌ من مايكل فريدمان، الحائز على ميدالية فيلدز ، وماثيو هاستينغز في مايكروسوفت للأبحاث . أثبت برويكمان وزملاؤه (أنوراغ أنشو وتشينماي نيرخي) هذه الفرضية من خلال إظهار أن العائلات المكتشفة حديثًا من رموز التحقق الكمومي منخفضة الكثافة ذات المعدل الثابت والمسافة الخطية (LDPC) تتوافق مع الهاميلتونيان المحلي لـ NLTS. ^{[ 13 ] [ 14 ]} تُعد هذه النتيجة خطوة نحو إثبات فرضية PCP الكمومية ، التي تُعتبر أهم مشكلة مفتوحة في نظرية التعقيد الكمومي.

هو وطالبه السابق في الدكتوراه، أوسكار هيغوت، مخترعان لبراءة اختراع أمريكية بعنوان "رموز الأنظمة الفرعية ذات العتبات العالية عن طريق تثبيت القياس وتقليل الحمل الزائد للكيوبت"، والتي تتعلق بتقنية لتحسين أداء تصحيح الأخطاء الكمومية في الحواسيب الكمومية بشكل ملحوظ. ^{[ 15 ]} وقد أُدرج عملهما ذي الصلة ضمن أهم التطورات في علوم الحاسوب عام 2023 من قِبل مجلة كوانتا. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}