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周报丨微软成功运行量子电路模拟器;Archer量子芯片取得重大进展

光子盒 2021-12-15
光子盒研究院出品

本周头条


PNNL与微软量子团队在超级计算机上成功模拟运行量子电路模拟器
 
西北太平洋国家实验室(PNNL)的计算机科学家和微软量子团队将PNNL开发的量子电路密度矩阵模拟器(DM-SIM)与微软Q#量子编程生态系统相结合,在美国能源部(DOE)的超级计算机上成功运行。
 
PNNL计算机科学家Sriram Krishnamoorthy在年度超级计算会议(SC20)中介绍了首次完整演示的结果。他说:“我们正在建立一个强大的开发渠道,将我们的新型DM-SIM量子电路仿真器与DOE计算资源连接起来。该演示表明,我们可以成功地将独立构建的量子模拟工具与微软的开源编程生态系统相结合,并进行一次完整的模拟运行。”

Sriram Krishnamoorthy
 
详情:
https://www.eurekalert.org/features/doe/2020-11/dnnl-abt111620.php

Archer Materials公司的12CQ量子计算芯片取得重大进展

Archer Materials在推进12CQ量子计算芯片的开发方面取得了重大进展,实现了量子比特控制的重大技术里程碑。通过成功地表征优化和未优化的量子计算器件,已经完成了量子测量到量子比特控制的初步阶段。

CQ芯片的一部分
 
该公司已经设计并开始运行使用各种量子计算设备,配置进行量子比特控制所需的基础设施和专用设备。优化量子计算设备的设计将允许在多位量子比特元件中的量子比特控制。
 
Archer Materials正与澳大利亚和瑞士顶级研究所的物理学家合作,以在该公司独特的量子比特材料中实现量子比特控制。Archer Materials在一家价值1.5亿美元的半导体芯片原型制造工厂中设计和制造量子计算设备。
 
12CQ是Archer Materials在全世界首创的技术,致力于在室温下进行量子计算操作和集成现代电子设备。
 
详情:
https://www.proactiveinvestors.com/companies/news/934330/archer-materials-takes-big-steps-in-advanced-12cq-quantum-computing-chip-towards-qubit-control-milestone-934330.html

IQM将建造芬兰第一台量子计算机
 
芬兰国家技术研究中心(VTT)和IQM已经达成协议,建立创新合作伙伴关系,并开始研发芬兰第一台量子计算机。芬兰政府为该项目提供了2070万欧元的资金。
 
这台计算机将在国家技术研究中心(VTT)和阿尔托大学的联合国家研究机构Micronova建造,Micronova位于芬兰埃斯波,拥有制造量子元件的洁净室环境。
 
这项工作将在2020年启动,将分三个阶段进行。在第一阶段,目标是在一年内研制一台能正常工作的5量子比特计算机。该项目的总目标是到2024年制造出一个50量子比特的量子计算机。
 
详情:
https://www.vttresearch.com/en/news-and-ideas/building-finlands-first-quantum-computer-begins-vtt-partners-quantum-startup-iqm

中国科大超冷原子模拟器取得重要突破

中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与德国海德堡大学、意大利特伦托(Trento)大学的合作者在超冷原子量子计算和模拟研究中取得重要突破:他们开发了一种专用的量子计算机——71个格点的超冷原子光晶格量子模拟器,对量子电动力学方程施温格模型(Schwinger Model)进行了成功模拟,通过操控束缚在其中的超冷原子,从实验上观测到了局域规范不变量,首次使用微观量子调控手段在量子多体系统中验证了描述电荷与电场关系的高斯定理,取得了利用规模化量子计算和量子模拟方法求解复杂物理问题的重要突破。

北京时间11月19日,国际著名学术期刊《自然》杂志发表了该研究成果。
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/5ylpSIpNheFL8-QGw2VSfA

日本提出一种方法有望实现提前交付容错量子计算机


日本国立信息学研究所(NII)和日本电报电话公司(NTT)的研究人员通过压缩大规模容错量子计算机中的量子电路,从软件开发方面解决了这个问题,从而有可能减少硬件改进的需求。


论述该技术的论文发表在11月11日的Physical Review X上,论文作者之一、NII的研究员Michael Hanks表示:“通过压缩量子电路,我们可以减少量子计算机的尺寸和运行时间,从而减少对容错能力的要求。”

 


大规模量子计算机体系结构依赖于纠错码得以正常运行,其中最常用的是表面码及其变体。

 

研究人员专注于其中一种变体的电路压缩,即3D拓扑码。这个代码能够极好地运用于分布式量子计算机中,并能广泛适用于不同种类的硬件。在3D拓扑代码中,量子电路看起来像交错的管道,因此通常被称为“编织电路”。可以通过操作编织电路的3D图可以实现压缩过程,从而减少它们所占的体积。

 
详情:
https://scitechdaily.com/new-circuit-compression-technique-could-deliver-real-world-quantum-computers-years-ahead-of-schedule/
 

商业动态


Zapata Computing融资3800万美元
 
从哈佛大学孵化的Zapata Computing是基于嘈杂中型量子(NISQ)应用程序的企业软件公司,已完成3800万美元的B轮融资。该公司的融资总额达到6400万美元。
 
这一轮由康卡斯特风险投资公司、皮坦戈公司和Prelude Ventures领投,其他投资公司还包括巴斯夫风险投资公司、罗伯特博世风险投资公司、Engine Accelerator Fund,以及新进投资者霍尼韦尔风投、Ahren Innovation Capital和Alumony Ventures Group。
 
详情:
https://quantumcomputingreport.com/zapata-computing-receives-38-million-in-series-b-financing/#google_vignette

本源量子入选《麻省理工科技评论》2020 “50家聪明公司”榜单
 
11月19日,本源量子受邀参加在苏州举办的第四届EmTech China 全球新兴科技峰会,成功入选2020年“50家聪明公司”(TR50 2020)榜单”,本源量子副总裁张辉博士出席颁奖典礼。


上榜理由:
 
本源量子研制出中国第一台工程化超导量子计算机 “悟源”,从量子芯片、量子测控、量子软件、量子云、量子计算机控制系统、量子计算软件系统均为自主研发。
 
本源量子完全自主开发的超导量子计算云平台正式向全球用户开放,该平台基于本源量子自主研发的超导量子计算机 —— 悟源(搭载 6 比特超导量子处理器夸父 KF C6-130)。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/lSxryXttC_Z435_HV8yTUg

Multiverse Computing融资150万欧元(178万美元)
 
Multiverse Computing完成了150万欧元的融资,为其国际化进程提供资金。资金由Quantonition、Seed Gipuzkoa、Easo Ventures S.C.R.、Mondragon Promotion Fund FCR和Penja Strategy提供。Multiverse是一家量子软件公司,专门为金融公司提供高效软件,解决金融优化、欺诈检测和人工智能等问题。
 
Multiverse Computing在西班牙巴斯克地区和加拿大多伦多设有办事处。该公司当前正在与西班牙金融机构BBVA和Bankia合作进行多个项目。
 
详情:
http://multiversecomputing.com/funding_announcement_20201113.html
 
英国量子加密公司Post Quantum正在研发一种抗量子加密算法
 
Post Quantum是一家英国公司,正在开发一种能抵抗量子计算机攻击的加密算法。Post Quantum宣称,他们已经创建了一种抗量子攻击的加密协议,银行和政府可以使用它来重新加密他们的文件。
 
据Post-Quantum联合创始人之一、协议架构师CJ Tjhai介绍,Post-Quantum的算法通过用冗余数据填充消息并故意用随机错误破坏它来加密消息。拥有正确私钥的密文接收者知道该删除哪些冗余数据以及如何纠正任何错误。
 
详情:
https://decrypt.co/48107/inside-the-competition-that-will-save-bitcoin-from-quantum-computers
 
Algo Dynamix推出用于金融行为预测的量子计算
 
Algo Dynamix借助D-Wave公司提供的技术,发布了一项新的云服务,并表示这是全球首创的金融行为预测服务。这家英国公司表示,这项新服务是对高端客户的免费升级,基于云计算的计算速度将提高1万倍,并将为客户提供更多的功能服务。
 
分析警报通过电子邮件、浏览器或可选的API发送到客户端,这些分析现在提供了更多的新功能,包括至关重要的外汇和外汇国债预测功能。
 
详情:
https://www.businessweekly.co.uk/news/hi-tech/algodynamix-launches-quantum-computing-more-power-forecasting

国家战略


芝加哥量子交易所新加盟六个合作伙伴
 
芝加哥量子交易所(Chicago Quantum Exchange)由芝加哥大学主办,包括政府机构阿贡国家实验室、国家加速器实验室、伊利诺伊大学香槟分校、威斯康星大学麦迪逊分校和西北大学。
 
芝加哥量子交易所的新合作伙伴包括Discover Financial Services、Hamamatsu Photonics、Protiviti、Quantum Machines和Super.tech。此外,芝加哥非盈利创新促进组织P33也已加入。这使交易所的合作伙伴总数达到18个。
 
该交易所及其合作伙伴将在量子科学和工程的研究方面进行合作,包括举办研讨会、开发新的研究方向和培养未来的量子研究人员。
 

详情:
https://quantum.uchicago.edu/2020/11/13/chicago-quantum-exchange-welcomes-six-new-partners-focused-on-advancing-research-building-a-quantum-economy/

英国电信首次进行端到端量子安全通信试验
 
英国电信(BT)与几家英国初创公司联手,为5G和联网汽车进行全球首个端到端量子安全通信试验。
 
这项名为“AIRQKD”的试验将英国电信在量子密钥分发(QKD)方面的专业知识与移动设备中的其他量子增强安全芯片相结合,在5G手机站点、移动设备和联网汽车之间建立了超安全的链接。试验中的其他伙伴包括Nu-Quantum、Angoka和Duality。
 
测试将在未来36个月内进行,英国研究与创新组织领导的量子技术挑战赛将提供770万英镑的资金。
 
详情:
https://www.techradar.com/news/bt-to-stage-world-first-test-of-5g-quantum-security

新的杜克大学量子中心开始建设
 
杜克大学现有的量子计算中心位于切斯特菲尔德大厦,占地10000平方英尺,目前正在扩建。这个新的空间将容纳一支世界一流的量子计算科学家团队。
 
杜克量子中心(Duke Quantum Center)预计将于2021年3月完工,它是美国能源部1.15亿美元资助的五个新量子研究中心之一。
 
详情:
https://www.wraltechwire.com/2020/11/18/construction-begins-for-duke-universitys-new-quantum-computing-center/
 

科技前沿


纽约城市学院团队在量子算法上取得突破

纽约城市学院物理学家Pouyan Ghemi领导的研究团队报告了一种新的量子算法,该算法可以通过量子计算机来研究一类多电子量子系统。
 
据Ghaemi称,到目前为止,研究具有大量相互作用量子粒子的系统及其新颖性的工具一直非常有限。“我们的研究开发了一种量子算法,可以通过量子计算机来研究一类多电子量子系统。我们的算法开辟了一个新的领域,可以使用新的量子器件来研究在经典计算机上具有挑战性的问题。”Ghaemi补充道。
 
详情:
https://phys.org/news/2020-11-ccny-team-quantum-algorithm-breakthrough.html
 
俄罗斯科学家开发出世界上最灵敏的光子视频探测器
 
俄罗斯NUST MISIS NTI中心(NUST MISIS国家技术创新中心)“量子通信”的科学家们正在开发世界上第一个红外光子视频探测器。
 
这将是一个具有强大功能的探测器,它将能够跟踪单个粒子的运动。该探测器将配备1000像素矩阵,它将用于需要高精度测量的领域,如包括卫星的安全通信、量子计算和医学诊断。
 
2020年,作为NTI中心“量子通信”的一部分,该团队已与俄罗斯联邦工业和贸易部签订合同,开发1000像素单光子视频探测器。目前,第一阶段已经完成,已经创建出8像素的探测器,下一步是继续扩展。

详情:
https://www.thestreet.com/press-releases/russian-scientists-develop-world-most-sensitive-photon-video-detector-15489869
 
Chakrabartty实验室开发出自供电量子传感器
 
Chakrabartty实验室的Clifford W. Murphy教授研发出自供电量子传感器,该论文发表在《自然通讯》杂志上。


量子隧穿传感器芯片组和匹配的FOWLER-NORDHEIM隧穿势垒的显微照片
 
研究团队基于阈值效应障碍,开发出自供电量子传感器,通过量子隧穿突破了自供电传感器的极限。该设备只需少量的初始能量输入,即可自行运行一年以上。
 
该装置简单且制造便宜,它只需要四个电容器和两个晶体管。Chakrabartty的团队从这六个部分中构建了两个动力系统,每个动力系统都带有两个电容器和一个晶体管。电容器具有少量初始电荷,每个初始电荷约为5000万个电子。然后他们在一个系统中添加了一个传感器,并将其耦合到他们正在测量的属性上。
 
添加了传感器的系统是传感系统,而另一个为参考系统。“只要您有一个可以产生电信号的传感器,它就能为我们的传感器数据记录器自供电。”Shantanu Chakrabartty表示。
 
该自供电量子传感器为不使用电池即可记录神经活动提供了可能。
 
详情:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-11/wuis-qtp111620.php

 

-End-

1930年秋,第六届索尔维会议在布鲁塞尔召开。早有准备的爱因斯坦在会上向玻尔提出了他的著名的思想实验——“光子盒”,公众号名称正源于此。
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