週報丨美國舉辦年度量子信息科學研討會
第四屆美國年度量子信息科學研討會在紐約舉辦
美國空軍研究實驗室(AFRL)和空軍科學研究辦公室與紐約州技術企業公司(NYSTEC)和紐約州立大學合作，在格里菲斯研究所的創新促進中心舉辦舉辦第四屆年度量子信息科學研討會(Q4I)，該研討會旨在促進量子創新領域的政府、學術界和行業合作者之間的聯繫，該活動在7月12日-14日期間舉行。
活動參與者將聽取從事量子信息科學的領導者、頂級研究人員、行業高管、高等教育領導者和學生的意見。今年以杜克大學電氣和計算機工程、物理學和計算機科學教授Jungsang Kim博士和QuTech量子網絡工程師Wojciech Kozlowski博士爲主題演講者。
與會者還可以與來自NASA、IBM、Google、Rigetti、霍尼韋爾、紐約州立大學理工學院、康奈爾大學、伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、代爾夫特理工大學等的行業領導者一起體驗專注於量子網絡和計算的技術分組會議。研討會主題範圍從基準測試和錯誤緩解到機器學習和化學應用。研究人員有機會在海報會議上展示他們的工作，參與者可以直接向國防部官員提問，還將瞭解如何以及何時與ARFL合作開展工作。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3091388.html?templateId=520429
Quantinuum取得了離子阱量子計算領域的重要突破
霍尼韋爾旗下量子計算公司Quantinuum的研究團隊現可以通過表面陷阱中的一個結移動兩種不同類型的離子，這個結是位於離子量子計算機核心的微型電極填充設備。該項研究成果發表在《arXiv》上。
Quantinuum研究人員在其論文中概述了他們如何開發新的波形，這些波形可以引導一對鐿和鋇離子通過交叉點，而帶電粒子不會過度活躍或飛出陷阱。該團隊在具有Quantinuum設計和微加工的網格狀架構的原型陷阱上測試了該技術。這種陷阱設計將成爲未來量子計算機的核心部分。這一壯舉是捕獲離子量子計算領域和Quantinuum的重要突破。
Quantinuum研究人員能夠使鐿-鋇離子在幾乎沒有運動的情況下將它們對着尖角轉動。到目前爲止，研究人員設想必須分離成對的離子並一次將它們移動通過連接點，這將大大減慢操作速度。研究人員將繼續測試和改進這種新方法，其目標是從移動一個阱擴展到同時通過多個結運輸幾個阱。在此基礎上，他們計劃將這種方法整合到System Model H3中，這有望成爲第一個具有二維網格狀陷阱的Quantinuum量子技術。
https://quantumchina.com/newsinfo/3101669.html?templateId=520429
哈佛附屬醫院將量子計算用於新藥開發
量子算法開發公司Algorithmiq將與隸屬於哈佛醫學院附屬教學醫院布萊根婦女醫院的波士頓研究團隊合作，開創量子網絡醫學新領域。他們共同致力於爲疾病機制、預防和治療的新時代奠定基礎。其中一個目標是降低大型製藥公司將新藥推向市場所需的10億美元成本和縮短通常長達十年的過程。
Algorithmiq將與Network Medicine的聯合創始人之一、布萊根婦女醫院醫學系主任、哈佛醫學院醫學教授Joseph Loscalzo醫學博士聯合應用其專有的量子計算算法來提高複雜網絡科學的能力，並達到前所未有的預測和準確性水平。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3100226.html?templateId=520429
量子計算公司D-Wave上市註冊聲明生效
7月14日，量子計算公司D-Wave Systems公司和DPCM Capital宣佈，由這兩家新成立的母公司D-Wave Quantum Inc.提交Form S-4註冊聲明，與之前宣佈的D-Wave和DPCM Capital之間的擬議業務合併相關，已被美國證券交易委員會宣佈生效。新的股票代碼爲"QBTS"和"QBTS.WS"。
DPCM Capital公司將於美國東部時間2022年8月2日上午10:00召開股東特別會議，以批准與D-Wave的業務合併等事項。在6月10日收盤時登記在冊的DPCM Capital股東將有權收到特別會議的通知並在特別會議上投票。預計在特別會議後不久將完成交易，但須滿足或放棄所有其他成交條件。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3100228.html?templateId=520429
英偉達推出用於混合量子-經典計算的QODA平臺
英偉達宣佈推出一個名爲QODA（量子優化設備架構）的新平臺，該平臺支持爲混合環境開發和編譯量子經典程序，包括連接在一起的經典中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）和量子處理器（QPU）。目前基本編程接口是C++，未來計劃添加Python。他們通過編譯器NVQ++利用量子中間表示（QIR），更容易在未來添加更多的硬件後端。
英偉達還宣佈多家公司建立多項合作伙伴關係，以支持QODA。包括硬件供應商：QM Quantum Computers、Pasqal、Quantinuum、Quantum Brilliance和Xanadu；軟件供應商：QC Ware和Zapata Computing；以及超級計算中心：德國於利希研究中心、美國勞倫斯伯克利國家實驗室和美國橡樹嶺國家實驗室。英偉達表示希望在未來幾個月內增加更多的合作伙伴。
目前該平臺仍在開發中，預計將於2022年底面向測試版用戶推出，預計將於2023年初全面上市。
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硅量子比特在量子互聯網方面取得進展
新研究表明，硅中的某些缺陷被稱爲T中心，它可以作爲量子比特之間的光子鏈接。加拿大西蒙菲莎大學的研究團隊將可單獨尋址的“T中心”光子自旋量子比特集成到硅光子結構中，並表徵它們與自旋相關的電信波段光學躍遷。這些結果爲構建硅集成的電信波段量子信息網絡提供了直接機會。該研究發表在《自然》雜誌上。
該團隊中的量子物理學家Stephanie Simmons稱，T中心發射器結合了高性能自旋量子和光學光子生成，是製造可擴展、分佈式量子計算機的理想選擇。這也是第一次在硅中以光學方式觀察到這種量子粒子活動。
研究人員在硅晶片上生產了數以萬計的“小球”，使用特殊的顯微鏡技術確認這些微型設備中的每一個都具有少量可以單獨尋址和控制的T中心。通過找到一種在硅中創建量子計算處理器的方法，可以利用多年來製造傳統計算機的知識和基礎設施，而不是爲量子製造創造一個全新的行業。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095908.html?templateId=520429
美國陸軍簽署了一份6.99億美元的高性能計算採購合同
美國陸軍授予了軍品公司BAE系統公司（BAE Systems）一份6.99億美元的五年期合同，用於國防超級計算資源中心的運營、維護和管理服務，包括爲高性能計算機用戶提供服務。該公司將支持“計算現代化計劃”（HPCMP）。
該計劃爲美國國防部提供超級計算能力、高速網絡通信和計算科學專業知識，使國防部的科學家和工程師能夠更有效地進行重點研發、測試、評估以及採購工程活動。這種合作伙伴關係使美國軍隊以更少時間、更少金錢、更多確定性掌握先進的技術。該計劃爲國防部提供了一個完整的高級計算環境，其中包括軟件開發和系統設計方面的獨特專業知識、強大的高性能計算系統和一流的廣域研究網絡。該項目由美國陸軍工程師研發中心代表國防部管理。
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英國強調了測量科學在量子革命中的重要性
在最近發表在《自然·物理學》上的一篇文章中，來自英國國家物理實驗室（NPL）和來自全球合作伙伴組織的專家們探討了各國國家計量研究院（NMI）在量子革命中的關鍵作用。
NMI負責國際計量系統的實施，這要求他們需要掌握最高水平的量子控制。基於這種專業知識，NMI在不斷髮展的量子技術世界中發揮着主導作用。從開發用於生成和檢測單個量子的新設備，到提高對石墨烯等最新材料的理解，國際NMI社區正在幫助實現量子的深遠可能性。在良性循環中，NMI能夠利用新的量子技術造福於計量學本身，進而造福社會。
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美國能源部宣佈斥資7800萬美元用於高能物理研究
美國能源部（DOE）宣佈爲58個研究項目提供7800萬美元的資金，這些項目將促進高能物理學的新發現。這些項目分佈在22個州的44所學院和大學，探索關於宇宙的基礎科學，這也是醫學、計算、能源技術、製造、國家安全等方面技術進步的基礎。DOE的高能物理項目（HEP）在培養頂尖科學人才，以及建設和維持科學勞動力方面發揮着重要作用。
其宣佈的項目涵蓋了粒子物理學前沿的廣泛主題，包括希格斯玻色子、中微子、暗物質、暗能量、量子理論和尋找新物理學。項目包括：暗能量光譜儀（DESI）、歐洲核子研究中心的大型強子對撞機(LHC)、費米實驗室的Muong-2實驗和MicroBooNE實驗等。
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美國政府和QuSecure在政府網絡上協調後量子加密通信
7月12日，後量子安全公司QuSecure™,Inc.宣佈，美國聯邦政府目前正在利用其QuProtect™後量子密碼(PQC)解決方案，在政府網絡上協調進行全球首次後量子加密通信。
美國政府正利用QuSecure獨特的後量子加密算法，在空軍、太空部隊和北美防空司令部聯合基地的傳統系統上進行。量子彈性部署具有100%的正常運行時間保護以前使用標準加密的數據，通過QuProtect的量子隧道不會增加帶寬或延遲問題。當前傳輸的數據無法被其他人解密，除非他們擁有QuProtect系統，並且任何收集受保護數據進行存儲的對手在未來都不太可能解密它，即使使用量子計算機也是如此。
6月，美國小企業創新研究計劃（SBIR）授予後量子安全公司QuSecure公司一份第三階段合約。該公司成爲了十幾個美國聯邦機構PQC的唯一供應商，爲政府的PQC要求制定了標準。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3091391.html?templateId=520429
美國衆議院通過《量子計算網絡安全防範法案》
美國衆議院於7月12日通過了《量子計算網絡安全防範法案》(H.R.7535)，以推動聯邦政府信息技術系統向抗量子密碼技術的遷移，促使聯邦政府開始採取必要措施，防止圖謀不軌者在量子計算時代竊取有價值的信息。
美國需要一項將聯邦政府的信息技術系統向後量子密碼遷移的戰略，政府範圍內和行業範圍內的後量子密碼方法應優先開發可輕鬆更新的應用程序、硬件知識產權和軟件，以支持加密靈活性。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095907.html?templateId=520429
量子物理學家Martin Ringbauer獲得歐洲150萬歐元資助
來自因斯布魯克大學的奧地利量子物理學家Martin Ringbauer因其對量子信息處理新方法的實驗研究而獲得歐洲研究委員會(ERC)的啓動資助。這筆獎金約爲150萬歐元，是歐洲對成功的年輕科學家的最高獎項。
Martin Ringbauer於2018年加入因斯布魯克大學實驗物理系，擔任Erwin Schrödinger研究員。他在獲得了歐洲研究委員會的資助後，將繼續推進他對新型量子計算機開發的研究。
在ERC項目中，Ringbauer想要創建一種新型量子計算機，通過使用量子比特執行計算，來充分利用捕獲離子硬件的潛力。他另一個目標是探索量子更豐富的結構來更好地防止計算錯誤，這是該領域的一項重大挑戰。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3100231.html?templateId=520429
1.07億歐元“量子奧地利”的首批研究項目獲批
2021年6月，奧地利聯邦政府啓動了“量子奧地利”(Quantum Austria)項目，該項目由奧地利聯邦教育、科學與研究部(BMBWF)資助，資助金融爲1.07億歐元，並由奧地利科研促進署(FFG)和奧地利科學基金會(FWF)共同管理。FFG的第一次申請徵集於5月31日結束，共有27個項目提案提交，總金額爲9125萬歐元。申請總資金額爲8470萬歐元；投標的資金3920萬歐元。
第一個獲得批准的項目是“MUSICA”（奧地利多站點計算機）項目提案，資金數額爲2000萬歐元。在維也納科學集羣財團領導下的該合作項目，旨在未來幾年在奧地利的高性能計算領域建立一個強大的額外研究基礎設施。將此HPC基礎設施與量子計算機相結合是資助計劃的目標之一，該項目爲此提供了重要基礎。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3091389.html?templateId=520429
英國就量子技術未來展開多方討論
帝國理工學院的政策參與倡議論壇（Imperial College's policy engagement initiative）與帝國理工學院的量子工程、科學和技術(QuEST) 項目以及威斯敏斯特的議會和科學委員會合作，彙集了衆多領先的研究人員、政策制定者和行業合作伙伴，討論英國量子技術的未來。
倫敦帝國理工學院教務長Ian Walmsley教授向委員會介紹了量子技術在英國關鍵工業部門的潛在應用，如數據加密、藥物研究和物流。英國研究與創新中心(UKRI)創新技術挑戰總監Roger McKinlay回顧了國家量子技術計劃的進展。牛津量子電路公司首席執行官Ilana Wisby博士提到 "量子計算即服務"（QCaaS）的發展是全球量子產業的下一個前沿領域。Nu-Quantum 首席執行官Carmen Palacios-Berraquero博士強調了英國政府作爲新興量子技術客戶的潛在作用。
英國政府新的量子戰略有望在秋季出臺。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3100251.html?templateId=520429
Crypto Quantique宣佈推出首個符合新NIST標準的後量子計算物聯網安全平臺
物聯網(IoT)量子驅動網絡安全專家Crypto Quantique宣佈將QuarkLink芯片嵌入到雲物聯網安全的後量子計算(PQC)版本平臺。升級後的該平臺被認爲是第一個使用美國國家標準與技術研究院(NIST)最近宣佈用於標準化的後量子算法，特別用於密鑰建立的CRYSTALS-KYBER。
NIST專注於這些標準化的後量子算法對嵌入式設備的適用性，包括ARM-Cortex M4上所有方案的基準測試，證明物聯網的後量子安全是一個現實的目標。Crypto Quantique的KEM-TLS協議設計靈活，可以輕鬆適應這些不斷變化的標準，特別適合物聯網環境，因爲它依賴於KEM，而不是後量子數字簽名，從而降低了帶寬成本並提高了效率，而不會影響安全性。
QuarkLink是一個綜合平臺，用於將具有嵌入式信任根的物聯網設備連接到基於服務器的應用程序。通過一個簡單的界面，用戶可以實現固件加密、無線簽名和安全更新、證書和密鑰更新以及設備撤銷。幾次擊鍵啓動了一個自動化流程，可在幾分鐘內將數千臺設備加載到服務器平臺或同時加載到多個平臺。目前支持的雲服務包括亞馬遜AWS、微軟和Mosquito。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3085017.html?templateId=520429
ID Quantique和CryptoNext合作提供量子安全消息傳遞APP
7月7日，量子網絡安全解決方案公司ID Quantique SA(IDQ)與抗量子密碼軟件供應商CryptoNext Security SAS(CryptoNext)宣佈合作，爲手機用戶提供一個有效和長期的量子安全通信解決方案。CryptoNext Security SAS
在北約成功測試項目之後，IDQ和CryptoNext聯手將下一代量子安全通信解決方案推向市場。利用其世界領先的量子隨機數發生器(QRNG)和後量子密碼(PQC)技術的組合，旨在爲最終用戶以及系統集成商和專業解決方案供應商提供必要的支持。
該解決方案是用於移動通信的量子安全消息傳遞應用程序。它結合了Cryptonext的量子安全消息應用插件(C-QS-MS)和量子安全庫(C-QSL)以及ID Quantique的QRNG微芯片的自動檢測。嵌入在某些品牌的智能手機中，QRNG微芯片爲任何加密過程提供最可靠的熵源。結果是端到端的文本、文件交換、語音和視頻通話Quantum-Safe消息傳遞解決方案。該應用程序對用戶透明，並帶有詳細的組管理功能，可有效管理特定組的安全性。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3079973.html?templateId=520429
量子計算公司IonQ加入新的董事會成員
7月12日，量子計算公司IonQ董事會迎來新成員——Kathy Chou。她是雲計算軟件和超融合基礎架構解決方案供應商路坦力公司（Nutanix）的SaaS工程高級副總裁，還曾擔任過雲服務提供商VMware的全球銷售戰略和運營主管，她還曾在惠普、Intuit和Informatica等全球企業技術公司擔任多個高管職務。
Kathy Chou在硬件、軟件和供應鏈管理領域有着相當豐富的行業經驗。作爲IonQ董事會成員，她將幫助支持IonQ將公司從硬件供應商轉變爲全棧量子公司的工作，以及構建世界上最好的量子計算機以解決世界上最複雜的問題。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095903.html?templateId=520429
Quantonation第一隻量子技術專用基金完成全部投資
7月11日，Quantonation Ventures宣佈其第一隻專用於量子技術的基金已關閉，最終投資金額達9100萬歐元，超過其最初的5000萬歐元目標。在三年時間內，Quantonation已經建立了一個由全球最有前途的量子科技公司組成的投資組合，併成爲該領域最大的投資者。
Quantonation於2018年5月在巴黎成立，由法國領先的成長型股票投資者Audacia和投資基金Gravigation發起，Gravitation主席和Audacia合夥人Charles Beigbeder擔任公司創始合夥人。在專業性上，Quantonation的聯合創始人Christophe Jurczak擁有量子物理學博士學位。博士期間在Alain Aspect教授的指導下研究激光冷卻原子。
Quantonation的成立是爲了抓住第二次量子革命的機會：經歷100年成功發展的量子科學終於可以轉化爲傳感、通信和計算領域的設備和應用。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3085018.html?templateId=520429
Quantum Brilliance與英偉達攜手推進量子計算開發
7月12日，量子計算產品和解決方案開發商Quantum Brilliance宣佈與英偉達合作，以加速開發世界上第一個混合量子-經典計算平臺。
英偉達QODA旨在提供一個統一的環境來連接量子處理器和經典計算機，這將有助於擴展企業和邊緣應用程序的量子採用。Quantum Brilliance的軟件和應用程序團隊與英偉達計算機處理器和QODA合作，將構建模擬公司基於金剛石NV色心的量子計算機中的量子模擬器，以實現對越來越多的量子比特的有效模擬。此外，Quantum Brilliance還利用其qbOS軟件開發工具包開發旗艦應用程序，重點是用於分子模擬的量子計算機的大規模並行化，以及用於信號處理的邊緣應用程序，例如語音到文本的轉換。英偉達QODA平臺將加速這些應用程序的進展，並使客戶和合作夥伴能夠評估其性能。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3091429.html?templateId=520429
量子計算公司Zapata與英偉達cuQuantum進行多GPU集羣集成
7月13日，量子軟件公司Zapata Computing宣佈，現在向客戶提供新的多GPU集羣集成。用於加速量子計算工作流程的英偉達cuQuantum SDK優化庫和工具現已與Zapata的Orquestra平臺集成，用於構建量子就緒應用程序。
硬件集成使用自動縮放功能，來按需配置和安裝GPU，僅在必要時進行配置，這避免了不必要的成本。cuQuantum軟件集成允許用戶模擬在GPU加速系統上運行的量子電路，比傳統模擬器和硬件相比，有100多倍的改進，並允許將以前限制爲20個量子比特的電路尺寸擴展到30個量子比特，相當於一個比20個量子比特大1000倍的系統。將這一功能整合到下一代Orquestra SDK中，以改善用戶體驗並加快研發週期。
這種集成只是Zapata與英偉達合作的一部分，合作還包括使用英偉達最近宣佈的量子-經典平臺QODA。QODA是一個混合工具鏈，將提供統一的量子-經典環境，以幫助加速Zapata針對企業用例的量子機器學習和優化算法的持續研發。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3100229.html?templateId=520429
賦同量子歐洲Demo中心啓用
2022年7月1日，賦同量子位於意大利的“SNSPD歐洲Demo中心”正式啓用。該中心將主要承接歐洲用戶的試用、租用服務。
日前，賦同QEye（量子眼）SNSPD系統成功送達至意大利並由中心負責人DanielaSalvoni博士完成安裝調試。該中心配備的2.2K低溫恆溫系統，搭載了多款賦同SNSPD芯片，包括：典型高效率SNSPD（SDE>90%@1550nm）；低暗計數SNSPD（暗計數率<1cps）；8-PixelSNSPD陣列（最多可實現8個光子數分辨，MCR>GHz）。
自賦同量子2016年成立以來，已爲其用戶提供了100餘套超導納米線單光子探測系統(SNSPD)服務。其應用領域已涵蓋了量子秘鑰分發、量子計算、量子精密測量、量子光源表徵、激光雷達、衛星測距等等。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3100230.html?templateId=520429
機構預測，2030年下一代計算市場將達到7821億美元
根據Allied Market Research發佈的最新報告，2020年下一代計算市場價值爲1325.3億美元，預計將到2030年達到7821億美元，從2021年到2030年以19.4%的複合年增長率增長。
下一代計算技術與傳統和超級計算機有着根本不同，它也被稱爲高性能計算。而消費者行爲、政府政策和組織優先事項的變化爲採用下一代計算提供了一系列機會，以提供創新解決方案，爲新常態做好準備。即使在人們度過了新冠疫情之後，這種新常態中的許多變化（例如遠程工作和遠程醫療）仍可能將繼續保持。
在下一代計算市場分析的基礎上，對用於數據分析的增強計算性能的需求增加，以及醫療保健、銀行、金融服務業和能源領域對仿真和建模的使用增加，推動了市場增長。此外，對安全計算平臺的需求增加、大量數據的涌入以及衆多工業部門對量子計算技術的採用增加也有望推動市場增長。然而，與編程量子計算機以及開發近似和概率計算算法相關的一些技術挑戰預計將在預測期內阻礙下一代計算技術的發展。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3085020.html?templateId=520429
繼遠軟件加入本源量子計算產業聯盟
7月12日，本源量子與安徽繼遠軟件有限公司（下稱“繼遠軟件”）達成戰略意向合作。雙方就未來共同探索量子計算在電網行業應用的合作意向達成一致，並簽署相關協議，繼遠軟件正式加入本源量子計算產業聯盟。這是國內首次開展量子計算與電力行業的融合探索。
安徽繼遠軟件有限公司是國網信息通信股份有限公司的全資子公司，深耕電網信息化建設20年，深入開展國網公司總部、省、市縣級、南網和能源等外部行業各類信息通信支撐建設，近年來發展成爲以人工智能、數字孿生技術應用爲核心，融合量子、5G、北斗等新興技術，爲電網生產、運行管理提供數字化創新應用及運營服務支撐，致力於成爲國內能源生產領域人工智能應用的領先企業。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095929.html?templateId=520429
量旋科技與華大研究院簽署合作協議
7月13日，量旋科技與華大生命科學研究院正式簽約，建立戰略合作伙伴關係。雙方本着平等互利、優勢互補、共贏發展的目標，通過建立穩定的溝通渠道，發揮雙方技術、場景、資源等優勢，開展以量子計算技術爲驅動、生命科學領域相關應用場景和數據爲依託的研發合作，共同構建量子計算賦能生命科學的新的產業生態方向。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095904.html?templateId=520429
量子計算初創公司BosonQ Psi種子輪融資52.5萬美元
量子計算初創公司BosonQ Psi已在種子輪融資中籌集到了52.5萬美元。本輪融資由3TO1 Capital領投，印度和美國天使投資人蔘與。
BosonQ Psi於2020年創立。該公司目前正在開發世界上第一個量子驅動工程模擬軟件，名爲BQPhy。汽車、航空航天和製造業的公司可以使用該軟件來加快產品上市時間和提高產品質量。
有了前期的種子資金，該公司現在正在爲下一步的產品發佈做準備。該產品的alpha和beta版本將在2022年晚些時候推出。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3091438.html?templateId=520429
Quantinuum與材料巨頭合作將量子計算用於半導體研究
霍尼韋爾旗下量子計算公司Quantinuum宣佈與全球領先的半導體材料製造商JSR開展全球合作，探索量子計算方法在半導體研究中的應用。
此次合作將JSR的材料科學家與Quantinuum在日本、歐洲和美國的量子計算專家聚集在一起。該聯合團隊將使用InQuanto軟件平臺，探索使用量子計算機對半導體材料進行建模的方法，並將專注於開發基於動態平均場理論的量子算法和方法，其可以更準確地理解現實世界中複雜有機和無機材料的電子特性，可能爲未來硅基信息時代的發展鋪平道路。以及通過InQuanto探索爲複雜的分子系統和缺陷子系統建模的新方法，所發現的新方法將被納入InQuanto，並將供其他使用該軟件平臺的科學家和研究人員使用。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095905.html?templateId=520429
泰雷茲集團共同開發的Falcon算法被NIST標準化
由法國泰雷茲集團（Thales）共同開發的數字簽名算法的Falcon已被選爲第一批將被標準化的算法之一。因爲其具有極高的安全性和帶寬效率。
Falcon是泰雷茲與法國雷恩第一大學、PQShield、IBM瑞士的研究人員、加拿大的NCC集團以及美國高通公司和美國布朗大學合作開發的。Thales公司聲稱是唯一參加競爭的技術公司，爲國防、航空和數字身份市場提供服務。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095933.html?templateId=520429
12歲比利時神童獲得了量子物理學碩士學位
2022年7月，12歲的Laurent Simons以88%的平均成績獲得了量子物理學碩士學位。一年前，這位天才少年獲得了比利時安特衛普大學的物理學士學位。
Laurent Simons的智商高達145，他計劃開始學習醫學，並有志於在未來參與人造器官的開發。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3095934.html?templateId=520429
量子信息科學家Andrew Landahl獲得2021年度歐內斯特·奧蘭多·勞倫斯獎
桑迪亞國家實驗室量子信息科學家Andrew Landahl獲得了2021年度歐內斯特·奧蘭多·勞倫斯獎，這是美國能源部頒發給在職業生涯中期科學家的最高科學榮譽。表彰其對量子計算的開創性貢獻，包括轉換量子糾錯協議和解碼算法的發明，在量子計算技術和量子編程語言的發展中發揮了科學領導作用，以及對量子信息科學界的專業服務。他的獎項是量子信息科學領域有史以來的第一個獎項。
勞倫斯獎分爲九個類別，旨在表彰處於職業生涯中期的美國科學家和工程師，以表彰他們在支持美國能源部及其計劃的廣泛使命的研發方面的傑出貢獻和成就。勞倫斯獎獲得者預計將於2022年9月22日在華盛頓特區舉行的儀式上獲得獎章和獎金。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3100232.html?templateId=520429
明尼蘇達大學獲得140萬美元資助，用於研究拓撲量子計算
美國明尼蘇達大學雙城分校（UMN）領導的團隊獲得了凱克基金會(W. M. Keck Foundation)的140萬美元資助，用於研究一種結合量子物理學和生物化學的新工藝。如果成功，這項研究可能會導致量子計算領域的重大突破。該項目是明尼蘇達大學每年向凱克基金會提交的兩個提案之一，也是該大學20年來收到的第一筆此類資助。
研究人員研究了一種試圖使量子器件更穩定的方法，即通過結合半導體和超導體來獲得稱爲馬約拉納模式的魯棒狀態，但這種方法十分具有挑戰性並且迄今爲止尚無定論，因爲它需要非常高純度的半導體。領導該項目的明尼蘇達大學物理與天文學學院副教授Vlad Pribiag提出了一個新想法，可以產生穩定的馬約拉納量子結構，即利用DNA納米組裝的最新進展，結合磁性納米粒子和超導體，以檢測馬約拉納，這是一種理論粒子，可能是保護量子信息和創造穩定量子器件的關鍵要素。該項目名爲“通過DNA可編程分子光刻技術構建拓撲量子架構”，爲期三年。Pribiag正在與哥倫比亞大學教授Oleg Gang合作，他的實驗室將處理DNA納米組裝部分的工作。
https://www.quantumchina.com/newsinfo/3091430.html?templateId=520429
中國科大和蘇黎世聯邦理工學院分別首次實現了表面碼的重複糾錯
由中國科學技術大學的潘建偉院士和蘇黎世瑞士聯邦理工學院(ETH)的Andreas Wallraff教授領導的兩個研究團隊首次實現了表面碼的重複糾錯，使我們離實現實用的量子計算機更近了一步。
QEC方案涉及在多個“物理”量子比特的多體糾纏狀態中對單個“邏輯”量子比特的量子信息進行冗餘編碼，以便這些量子比特之間的比較可以揭示它們中的一個或多個是否發生了變化。用於編碼邏輯量子比特的物理量子比特的數量稱爲代碼的距離，隨着距離的增加（以增加硬件複雜性爲代價），代碼在抑制邏輯錯誤方面會成倍提高。
兩個團隊率先成功實現了最小（距離爲3）糾錯表面碼。在他們的演示中使用的17個量子比特中，有9個用於編碼邏輯信息，而8個用於讀取所謂的穩定器測量值。這些穩定器測量揭示了哪些量子比特（如果有的話）出現了錯誤，可以在後處理中糾正這些錯誤。兩個團隊表明，通過多輪重複錯誤檢測，可以同時抑制比特翻轉和相位翻轉錯誤。在進行糾錯後，潘建偉團隊將邏輯量子比特的錯誤率降低了20%。
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中國科大超冷原子量子模擬獲重要進展：格點規範場理論熱化問題得解
中國科學技術大學與意大利特倫託大學、德國魯普萊希特-卡爾斯-海德堡大學奧地利因斯布魯克大學合作，在超冷原子量子模擬研究中取得重要進展。他們使用超冷原子量子模擬器，對格點規範場理論中非平衡態過渡到平衡態的熱化動力學進行了模擬，首次在實驗上證實了規範對稱性約束下量子多體熱化導致的初態信息“丟失”，取得了利用量子模擬方法求解複雜物理問題的重要進展。該研究成果發表在《科學》雜誌上。
爲了解決以往的量子模擬器中相干調控的粒子數太少和無法保證規範對稱性約束的兩個主要問題，中國科大的研究團隊開發了獨特的自旋依賴超晶格、顯微鏡吸收成像、粒子數分辨探測等量子調控和測量技術，在超冷原子量子模擬器中提出並實現了光晶格中原子的深度製冷，解決了量子模擬器溫度過高缺陷過多的問題，實驗製備了近百個原子級別的規模化量子模擬器，首次實現了利用大規模量子模擬器對格點規範場理論量子相變過程的實驗模擬，驗證了過程中的規範不變性。在以上研究的基礎上，通過實驗和理論結合，該團隊將系統製備到遠離平衡的初態，首次實驗研究了規範對稱性約束對量子多體系統熱化動力學的影響，並且觀測到具有相同守恆量的不同初態熱化到同一個平衡態的過程，驗證了熱化過程造成的量子多體系統初態信息的“丟失”，建立了規範場理論早期非平衡動力學與最終熱平衡態之間的聯繫，在使用規模化的量子模擬器求解複雜物理問題的道路上取得了重要進展。
該團隊將進一步使用量子模擬的方法研究具有其他羣對稱性的、更高空間維度的規範場理論模型，研究真空衰變、動態拓撲量子相變等物理難題。
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中國科大郭光燦團隊在容錯量子計算方面取得進展
中國科學技術大學中科院量子信息重點實驗室郭光燦院士團隊的李傳鋒教授組利用兩個糾纏光子的空間模式構建了一個實驗平臺，並直接觀察到了所研究量子電路的容錯閾值。該研究成果發表在《光科學與應用》上。
由於物理量子比特由每個光子的空間模式的重合計數表示。兩個邏輯量子比特通過對物理量子比特的相應操作進行編碼和操作。人爲導入的錯誤率具有極高的精度，可以掃描覆蓋閾值的錯誤率範圍。當編碼電路的成功輸出概率高於非編碼電路的成功輸出概率時，就可以確定閾值的確切值，這得到了邏輯空間中的單量子比特和雙量子比特操作的強結果的支持。
除了促進可擴展系統中容錯量子計算的研究外，這項工作還有助於其他量子信息任務，例如糾纏純化和長距離量子通信。通過觀察錯誤率閾值，可以瞭解容錯協議的詳細框架，判斷容錯是否成功。該光學平臺的性能包括：（1）高精度操作；（2）易於導入人爲錯誤並調整其速率;（3）呈現容錯過程中每一步的直線模式;（4）容錯編碼電路和非編碼電路易於實現。
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中國科大實驗檢驗量子網絡的非局域性
中國科學技術大學郭光燦院士團隊在非局域量子網絡研究中取得重要進展，該團隊李傳鋒、柳必恆研究組與奧地利Armin Tavakoli博士等人合作，使用超糾纏實現基於對稱聯合測量的糾纏交換，並研究雙局域貝爾不等式（Bilocal Bell inequality）和全量子網絡非局域性（Full network nonlocality）。該研究成果發表在《物理評論快報》上。
研究組首先製備出一個超糾纏對，產生的兩個光子的態分別在偏振自由度和路徑自由度存在糾纏。然後，在同一個光子的偏振自由度和路徑自由度通過一個通用量子線路來實現任意的對稱聯合測量。由於同一個光子的不同自由度之間可以實現確定性的控制門，研究組經過自行設計的偏振-路徑交換裝置確定性實現了任意的對稱聯合測量。實驗結果表明研究組實現的對稱聯合測量保真度達到了97.4%。研究組利用對稱聯合測量實現了糾纏交換，並研究了雙局域貝爾不等式（Bilocal Bell inequality）和全量子網絡非局域性（Full network nonlocality）。實驗結果展示了與標準貝爾態測量的非局域量子網絡完全不同的性質。
該成果邁出了超越基於標準貝爾態測量的非局域量子網絡的第一步，證明了不同的糾纏測量會構造出不同優勢的非局域量子網絡，爲構建不同結構的非局域量子網絡提供一種技術路線。
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中國科大在《現代物理評論》上發表空間量子實驗綜述論文
近期，中國科學技術大學潘建偉及其同事彭承志、陸朝陽、曹原應邀在國際物理學權威綜述期刊《現代物理評論》上發表題爲“基於‘墨子號’衛星的空間量子實驗”（Micius quantum experiments in space）的長篇綜述論文。
該論文從量子信息理論的基本概念、早期量子通信和量子信息相關原理性實驗、面向衛星的地面大空間尺度驗證實驗，以及“墨子號”衛星從立項、研製、在軌運行到最終在國際上率先完成一系列星地量子科學實驗，進行了系統性的闡述和總結。同時，該綜述論文還對國際空間量子科學的研究進展進行了梳理。“墨子號”的成功激勵了國際空間量子科學的研究熱潮，美國、歐盟、日本等國際上的各方力量隨後皆開始探索自己的廣域量子通信之路，提出或加速了一系列空間量子科學佈局。論文的最後，對於進一步構建覆蓋全球的量子通信網絡和基於空間平臺的量子物理基礎研究進行了前瞻性的展望，表明“墨子號”系列實驗開啓了利用空間平臺開展量子信息和量子物理前沿研究的廣闊天地。
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電子科大發表新型宣佈式單光子源研究成果
近日，電子科技大學郭光燦院士和周強教授團隊與中科院上海微系統所尤立星研究員合作提出並原理驗證了鈮酸鋰基片上頻分複用宣佈式單光子源方案，首次實現了光纖通信波段頻分複用宣佈式單光子產生，將該波段單光子的產率、純度、不可區分性等綜合指標提升到新的階段。相關研究結果發表在《Photonics Research》上。
該團隊提出的鈮酸鋰基片上頻分複用宣佈式單光子源的原理方案如圖所示。該方案基於近年來迅猛發展的鈮酸鋰晶體薄膜（LNOI），提出可利用微納光學工藝在LNOI上製作出週期極化波導、陣列波導光柵、光學延遲線、相位調製器、波導耦合單光子探測器等單元器件，進一步通過光電子引線鍵合工藝實現泵浦激光和頻分複用移頻裝置的單片混合集成，便可實現片上頻分複用宣佈式單光子源。
爲驗證鈮酸鋰基頻分複用宣佈式單光子源方案的可行性，該團隊基於分立鈮酸鋰器件進行了原理性實驗論證。同時，他們基於週期極化鈮酸鋰波導模塊、線性單光子移頻鈮酸鋰器件，在光纖通信波段實現了三個頻域模式上宣佈式單光子的產生和複用。實現的頻分複用宣佈式單光子源在同等光子產率下，達到了迄今最高的單光子純度。同時，該團隊首次實驗測試了頻分複用宣佈式單光子的不可區分性，通過測試宣佈式單光子與衰減激光脈衝間的Hong-Ou-Mandel干涉，證實了頻分複用宣佈式單光子具有很好的不可區分性。上述研究工作將進一步爲頻分複用宣佈式單光子源在光量子信息技術中的應用打下堅實基礎。
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科學家將光纖集成量子存儲器的存儲時間增加了1000倍
來自西班牙光子科學研究所（ICFO）、意大利國家研究委員會光電子與納米技術研究院（IFN-CNR）和英國赫瑞瓦特大學的研究人員證明了光纖集成量子存儲器和電信波長光子之間的糾纏。該研究成果發表在《科學進展》上。
研究團隊在實驗中使用摻有鐠的晶體作爲其量子存儲器，然後將波導激光寫入存儲器內，這是晶體內的微米級通道，將光子限制和引導在狹窄的空間中。兩根相同的光纖連接到晶體的兩側，以在攜帶量子信息的光子和存儲器之間提供直接接口。這種實驗裝置實現了量子存儲器和光子源之間的全光纖連接。
通過這種新裝置，他們能夠存儲2µs到28µs的光子，並在存儲後保持光子對的糾纏。所獲得的結果有了顯著改善，因爲該團隊展示的糾纏存儲時間比迄今爲止使用的任何其他以前的光纖集成設備長1000倍（三個數量級），並且接近在大容量量子存儲器中觀察到的性能。
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科學家使用等離子體納米天線實現了高性能單光子源
在最近的《Nano Letters》的一篇論文中，艾克斯-馬賽大學的研究人員介紹了一種專用的等離子體納米天線設計，以捕獲單個膠體量子點並增強其單光子發射。納米光學捕獲自動將量子發射器定位在發射增強最大的納米天線熱點處。該新型納米天線設計實現了迄今爲止報告的單個量子點的最高陷阱剛度，從而降低了陷阱強度並減輕了熱效應。
量子技術的關鍵組成部分是具有高亮度和亞納秒壽命的單光子源。研究人員使用等離子體納米天線同時捕獲單個膠體量子點並增強它們的光致發光。納米光學捕獲自動將量子發射器定位在納米天線熱點處，無需進一步處理。其專用納米天線設計爲量子點捕獲實現了0.6 (fN/nm)/mW的高捕獲剛度，以及2mW/μm2的相對較低的捕獲功率。納米天線捕獲的單量子點的發射顯示亮度增加了7倍，閃爍減少了50倍，壽命縮短了2倍，且明顯的反聚束低於0.5，證明了真正的單光子發射。將納米光鑷與等離子體增強相結合是量子技術和單個納米物體光譜學的有前途的途徑。
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科學家提出了一種受量子干涉啓發的激光雷達
英國格拉斯哥大學的研究人員提出了一種受量子干涉啓發的激光雷達（LiDAR）方法——雙光子干涉LiDAR。該項研究發表在《光學快報》上。
該方法無需高水平的穩定性即可實現光學相干層析成像深度分辨率，展示了深度成像能力，有效脈衝響應爲70μm，從而允許以比傳統LiDAR方法更高的分辨率識別測距和多次反射。這種增強的分辨率爲LiDAR在三維面部識別、小特徵檢測/跟蹤以及增強更復雜的飛行時間方法的能力開闢了道路。
研究人員通過使用該方法檢測一塊約2毫米厚的玻璃的兩個反射面，證明了它的高深度分辨率。他們還使用新方法創建了具有7μm深度分辨率的20便士硬幣的詳細3D地圖。這表明該方法可以捕獲區分關鍵面部特徵或人與人之間其他差異所需的詳細程度。且該方法在單光子水平上也能很好地工作，這可以加強用於非視線成像或通過高散射介質成像的更復雜的成像方法。
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爲6G通信開發的基於量子點的太赫茲探測器
由深圳大學、南京郵電大學和國防科技大學文理學院組成的研究團隊製造了基於硫化鉛（PbS）量子點微輪陣列的太赫茲探測器，作爲傳統太赫茲探測器的改進版，其性能在室溫下得到增強。該項研究發表在《ACS Photonics》上。
基於量子點的微輪陣列探測器在0.14到0.28太赫茲的6G技術通信頻率下進行了測試，其結果顯示，電流響應度在每瓦特3.12至4.67安培之間。其在6G技術中顯示出比量子點薄膜高9倍的電流響應率。在6G技術中，探測器在0.14和0.28太赫茲之間的通信頻段的噪聲等效功率值爲6.61×10–13 W/√Hz和1.88×10–14 W/√Hz。在本研究中，膠體量子點被用作活性層來製造一個三維微結構陣列，以引入表面等離子體激元效應，以增強對太赫茲場的限制效應。結合太赫茲場的增強限制效應和會聚太赫茲波的凹結構，導致低等效噪聲功率和高響應。與沒有三維亞波長結構的器件相比，具有該結構的器件提高了自由載流子濃度，並降低了太赫茲傳輸，導致光調製深度約爲50%。
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物理學家利用混合量子比特構建可擴展的通用量子計算機
由非營利機構MITRE的理論物理學家和量子專家Gerry Gilbert領導的物理學家團隊正在研究量子登月計劃——其任務是構建可擴展的通用量子計算機。該項計劃已進行三年，包括與來自麻省理工學院Dirk Englund團隊和桑迪亞國家實驗室MattEichenfield團隊的實驗物理學家合作。
爲了控制其量子比特光子部分的量子力學狀態，科學家們在其芯片上設計了稱爲懸臂樑的微觀尺寸設備，以使它們能夠調製構成量子比特光子部分的光的狀態。
爲解決設備運行時的散熱問題，研究團隊還提出了一種使用CMOS電路的新方法，可以由代工廠以工業規模製造。該團隊利用先進的半導體制造技術開發了一種新型光學芯片，用於連接單個光子和單個電子之間的量子信息。爲了通過自旋存儲器之間的光纜路由光子，這些芯片必須被開發爲在絕對零度的1°C內運行。與耗散10毫瓦的熱光學控制方法不同，該小組的新方法耗散的是納瓦級，降低了散熱。
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物理學家利用量子“時間反轉”來測量振動原子
麻省理工學院的物理學家通過讓粒子經歷兩個關鍵過程：量子糾纏和時間反轉，顯著放大了原子振動中的量子變化。當研究人員有效地重繞原子振盪的磁帶時，原子振動的任何變化都被放大了，因而可以很容易地被測量到。該項研究發表在《自然物理學》上，該團隊證明了這項名爲“SATIN”（通過時間反轉進行信號放大）的技術是迄今爲止開發的測量量子漲落最靈敏的方法。
該團隊使用400個超冷鐿原子做研究實驗，雲層的原子數從50到400個不等，並將該實驗重複了數千次，每次研究人員都能觀察到量子信號的預期放大。他們發現其糾纏系統比類似的未糾纏原子系統靈敏15倍。如果他們的系統應用於當前最先進的原子鐘，它將把這些時鐘所需的測量次數減少15倍。該技術可以將當前最先進的原子鐘的精度提高15倍，使其計時非常精確，以至於在整個宇宙時代，時鐘的誤差將小於20毫秒。該方法還可用於進一步聚焦在檢測引力波、暗物質和其他物理現象的量子傳感器。
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