從破譯到飛機設計，存在各種領域的復雜問題，即使是今天最好的計算機也無法解決。

為了加速實際量子計算機的 開發， 有朝一日能回答當前無法解決的研究問題，科學基金會(NSF)已經在五年內向量子協同設計 (STAQ)的多機構軟件定制架構中撥款1500萬美元 項目。

“量子計算機將改變我們使用的技術以及我們如何使用它的一切，我們仍然在實現這一目標的初步步驟，”NSF主任FranceCórdova說。“開發第一臺實用的量子計算機將是一個重要的里程碑。通過匯集已經勾勒出實用量子計算機之路并支持其發展的專家，NSF正在努力將量子革命從理論變為現實。“

今天的量子計算機大多是概念證明，證明了某些原理的可行性。雖然隨著研究人員控制和構建量子系統的能力得到提高，它們的復雜性也在增加，但它們尚未解決答案未知的計算問題。

該項目開發實用量子計算機的綜合方法依賴于找到基于優化和科學計算問題的新算法，改進量子計算機硬件，以及開發優化特定機器開發中算法性能的軟件工具。

STAQ來自NSF創意實驗室，這是一系列為期一周的自由形式的研究之一，來自各個領域的研究人員，旨在產生創造性的，協作的建議，以應對特定的研究挑戰。這個特殊的NSF創意實驗室專注于 實用的全連接量子計算機挑戰。STAQ將涉及杜克大學，麻省理工學院，塔夫斯大學，加州大學伯克利分校，芝加哥大學，馬里蘭大學和新墨西哥大學的物理學家，計算機科學家和工程師。

STAQ研究人員將重點關注四個主要目標：

開發具有足夠大量量子位(量子位)的量子計算機，以解決具有挑戰性的計算。

確保每個量子位與系統中的所有其他量子位相互作用，這對于解決物理學中的基本問題至關重要。

集成軟件，算法，設備和系統工程。

參與實驗者，理論家，工程師和計算機科學家的平等投入。

“第一個真正有效的量子計算機不會出現在一個研究人員的單一學科中，”NSF首席運營官Fleming Crim表示。“量子計算需要來自各個領域的專家，個人應用互補的見解來解決科學和工程領域中一些最具挑戰性的問題。NSF的STAQ項目獨特地滿足了這一需求，提供了一種前沿的方法，有望大幅提升在量子計算方面的領導地位。“