Ллойд, Сет

Родился 2 августа 1960 года в Бостоне, штат Массачусетс^[5].

Окончил элитную Академию Филлипса в 1978 году, получил степень бакалавра гуманитарных наук в Гарвардском университете в 1982 году. Получил свидетельство об углублённом изучении математики и степень магистра философии в Кембриджском университете в 1983 и 1984 годах соответственно, как стипендиат Маршалла. Окончил докторантуру в Рокфеллеровском университете в 1988 году (научный руководитель Хайнц Пейджелс), представив диссертацию на тему «Чёрные дыры, Демоны и Потеря когерентности: как сложные системы получают информацию, и что они с ней делают» (англ. Black Holes, Demons, and the Loss of Coherence: How Complex Systems Get Information, and What They Do With It).

С 1988 по 1991 год Ллойд проходил постдокторантуру в Калифорнийском технологическом институте на отделении физики высоких энергий, где работал с нобелевским лауреатом Марри Гелл-Маном над проблематикой информационных квантово-механических систем. С 1991 по 1994 год проходил постдокторантуру в Лос-Аламосской национальной лаборатории, где работал над квантовыми вычислениями в Центре нелинейных систем.

В 1994 году Ллойд присоединился к преподавательскому составу отделения машиностроения в Массачусетском технологическом институте (MIT). Его карьера в MIT развивалась следующим образом: с 1994 по 1998 год — ассистент-профессор, с 2001 по 2002 год — ассоциированный профессор, а с 2002 года — профессор^[5]. В 2015 году он был назначен на почётную должность именного профессора имени Нам П. Су (англ. Nam P. Suh Professor)^[6]. С 1988 года Ллойд также является адъюнкт-преподавателем в Институте Санта-Фе.

Автор более 400 научных работ^[7].

Женат на Еве Циммерман (англ. Eve Zimmerman), профессоре японистики в Колледже Уэллсли; брак заключён 31 мая 1994 года. У пары двое детей: дочери Эмма и Зои^[8].

В 2020 году Массачусетский технологический институт (MIT) завершил расследование, связанное с контактами Сета Ллойда с Джеффри Эпштейном. В феврале того же года было приостановлено его вторичное назначение на физическом факультете MIT. В декабре 2020 года комиссия пришла к выводу, что Ллойд не пытался обойти процесс проверки, установленный в институте, в результате чего он сохранил свою должность на факультете^[9].

Научная деятельность Сета Ллойда объединяет физику, информатику и машиностроение для изучения фундаментальных принципов обработки информации в физических системах. Он руководит Центром экстремальной квантовой теории информации (англ. Center for Extreme Quantum Information Theory, xQIT) в MIT^[10].

Центральной темой его исследований являются квантовые вычисления и квантовая информация. Ллойд внёс основополагающий вклад в эту область, предложив одну из первых технологически реализуемых моделей квантового компьютера и создав первый универсальный квантовый симулятор^[10]. Он также является одним из разработчиков знаменитого алгоритма HHL для решения систем линейных уравнений и автором алгоритмов для квантового машинного обучения^[10].

Другим важным направлением является изучение комплексных систем. Ллойда интересуют проблемы информации и сложности в таких системах в масштабах от атомов до Вселенной, в частности, переходы между стабильностью и нестабильностью в сложных динамических системах.

Ллойд широко известен как автор книги «Программируя Вселенную», в которой он выдвигает и обосновывает гипотезу о том, что Вселенная по своей сути является гигантским квантовым компьютером^[10]. Согласно его теории, каждая элементарная частица хранит и обрабатывает информацию, а их взаимодействия эквивалентны логическим операциям^[11].

Среди других областей его исследований — квантовый контроль, квантовые измерения и квантовая связь. Он доказал квантовые аналоги теоремы Шеннона для канала с шумом^[12] и разрабатывал методы квантовой коррекции ошибок. Кроме того, Ллойд исследовал возможную роль квантовых эффектов в биологических процессах, таких как фотосинтез.

За свой вклад в науку Сет Ллойд был удостоен ряда наград, стипендий и почётных званий.

Премии и стипендии

• 1981 — Премия Сарджента (англ. Sargent Prize) от Гарвардского университета.
• 1982 — Стипендия Маршалла.
• 1985 — Премия Дирака (англ. Dirac Prize) в Эриче.
• 1994 — Стипендия Линдберга (англ. Lindbergh Fellowship).
• 1996 — Профессорская должность Finmeccanica (англ. Finmeccanica Career Development Professorship).
• 2001 — Премия Эджертона (англ. Edgerton Prize).
• 2012 — Международная премия в области квантовой связи (англ. International Quantum Communication Award)^[13].
• 2024, 2025 — Премия «Лидер в области инженерии и технологий в США» (англ. Research.com Engineering and Technology in United States Leader Award)^[14].

Членство в научных обществах

• 2007 — Член Американского физического общества (англ. Fellow of the American Physical Society)^[15] за основополагающий вклад в теорию квантовых вычислений, квантовой связи и их физических реализаций^[14].
• Член Американское общество инженеров-механиков (англ. American Society of Mechanical Engineers).

Сет Ллойд был научным руководителем для множества аспирантов и постдокторантов, многие из которых впоследствии заняли преподавательские и исследовательские должности в ведущих университетах и компаниях мира, включая Массачусетский технологический институт, Университет Южной Калифорнии, Дартмутский колледж и Национальный университет Сингапура^[16].

Бывшие аспиранты

• Цюнтао Чжуан (англ. Quntao Zhuang) — получил степень PhD по физике в MIT в 2018 году. В настоящее время является доцентом в Университете Южной Калифорнии. Удостоен наград для молодых преподавателей от DARPA (2020) и NSF CAREER Award (2022)^[17].
• Олес Штанко (англ. Oles Shtanko) — защитил диссертацию PhD в MIT в 2019 году. Является научным сотрудником в IBM Quantum^[18].
• Сыхуэй Тань (англ. Si Hui Tan) — получила степень PhD по физике в MIT. Занимает должность главного научного сотрудника (англ. Chief Science Officer) в сингапурском стартапе Horizon Quantum Computing. В 2021 году была включена в список «SG100 Women in Tech»^[19].
• Цзы-Вэнь Лю (англ. Zi-Wen Liu) — получил степень PhD по физике в MIT в 2018 году. В настоящее время — доцент в Центре математических наук Яу при Университете Цинхуа^[20]. Ранее был постдокторантом в Институте теоретической физики «Периметр»^[21].
• Джан Гёклер (англ. Can Gökler) — защитил докторскую диссертацию в Гарвардском университете в 2021 году^[22].

Известные постдокторанты и соавторы

• Лоренца Виола (англ. Lorenza Viola) — была постдокторантом в MIT под руководством Ллойда. В настоящее время — профессор физики имени Джеймса Франка в Дартмутском колледже. В 2014 году была избрана членом Американского физического общества (APS)^[23].
• Патрик Ребентрост (англ. Patrick Rebentrost) — частый соавтор Ллойда в работах по квантовому машинному обучению. Занимает должность доцента в Национальном университете Сингапура и является главным исследователем в Центре квантовых технологий^[24].
• Масуд Мохсени (англ. Masoud Mohseni) — ключевой соавтор в области квантового машинного обучения и квантовой биологии. Является старшим научным сотрудником в лаборатории Google Quantum AI. Один из разработчиков TensorFlow Quantum^[25].
• Витторио Джованнетти (англ. Vittorio Giovannetti) — многолетний соавтор Ллойда по широкому кругу вопросов квантовой информации. Является профессором теоретической физики в Высшей нормальной школе в Пизе^[26].

• Lloyd, S. Programming the Universe: A Quantum Computer Scientist Takes On the Cosmos. — New York: Knopf, 2006. — 240 с. — ISBN 1-4000-4092-2.
  • Ллойд, С. Программируя Вселенную: Квантовый компьютер и будущее науки / пер. с англ. А. Прохоровой. — М.: Альпина нон-фикшн, 2014. — 288 с. — ISBN 978-5-91671-333-6.
• Lloyd, S. Ultimate physical limits to computation // Nature. — 2000. — Т. 406, № 6799. — С. 1047—1054. — doi:10.1038/35023282. — arXiv:quant-ph/9908043. — PMID 10984064.
• Harrow A. W., Hassidim A., Lloyd S. Quantum Algorithm for Linear Systems of Equations // Physical Review Letters. — 2009. — Т. 103, № 15. — С. 150502. — doi:10.1103/PhysRevLett.103.150502. — arXiv:0811.3171.
• Lloyd S., Mohseni M., Rebentrost P. Quantum principal component analysis // Nature Physics. — 2014. — Т. 10, № 9. — С. 631—633. — doi:10.1038/nphys3029. — arXiv:1307.0401.
• Rebentrost P., Mohseni M., Lloyd S. Quantum support vector machine for big data classification // Physical Review Letters. — 2014. — Т. 113, № 13. — С. 130503. — doi:10.1103/PhysRevLett.113.130503. — arXiv:1307.0471.