Machine Learning Reply小组在空客量子计算挑战赛中胜出专注于研究人工智能的Machine Learning Reply赢得了空客量子计算挑战赛（AQCC），这是空客于2019年发起的一项竞赛，旨在利用量子计算来应对航空航天行业的一些主要挑战。Machine Learning Reply公司通过提交“飞机装载优化”问题的解决方案入围，并因开发了使用一种量子退火实现的算法而获奖。该解决方案同时考虑几个飞行物理约束，包括飞机的最大重量和重心，从而确定飞机的最佳布局和运载能力，这对安全和运输效率至关重要。今年10月空客宣布了5名决赛选手，他们从800多名专业人士、量子计算专家中成功突围。其中，本源量子也是5名决赛选手之一。Machine Learning Reply公司最早将于2021年1月开始与空客专家合作，测试其解决方案，以评估掌握复杂计算如何切实影响航空公司，使其能够从最大化的装载能力中获益。https://www.businesswire.com/news/home/20201217005030/en/Reply-Machine-Learning-Reply-Wins-the-Airbus-Quantum-Computing-Challenge亚马逊的Aleksander Kubica在首届世界量子国际象棋比赛中获胜作为Q2B 2020量子计算会议的一部分，世界量子象棋锦标赛于12月9日开始举行，亚马逊的Aleksander Kubica最终获胜。量子象棋是常规象棋的复杂版本，包含叠加、纠缠和干涉的量子概念。量子国际象棋是Quantum Realm Games公司的Chris Cantwell的创意。Cantwell说:“我最初的目标是创造一种真正量子化的量子象棋，这样你就可以玩这种现象了。我不希望它只是一个教授人们量子力学的游戏，通过玩这个游戏，玩家慢慢地对量子领域的规则产生了直观的感觉。事实上，我觉得自己只是通过制作游戏，已经更直观地理解了量子现象。”
https://arstechnica.com/gaming/2020/12/we-have-a-winner-in-the-worlds-first-quantum-chess-tournament/近日，本源量子首次提出量子计算“五朵云”战略，面向全网用户提供“学习—训练—交流—服务—应用”全流程的量子计算服务平台——本源量子云3.0，全面助力量子计算人才培养与行业发展。http://qcloud.originqc.com.cn/Anyon Systems公司交付加拿大第一台通用量子计算机12月15日，总部位于加拿大蒙特利尔的量子计算公司Anyon Systems Inc.宣布，将为加拿大国防部国防研究与发展局（DRDC）交付加拿大第一台基于门的量子计算机。量子计算机将采用Anyon的育空（Yukon）一代超导量子处理器。以加拿大最西部地区命名的量子计算机将使DRDC的研究人员能够探索量子计算来解决他们感兴趣的问题。https://www.globenewswire.com/news-release/2020/12/15/2145338/0/en/Anyon-Systems-to-Deliver-a-Quantum-Computer-to-the-Canadian-Department-of-National-Defense.html
IonQ和QC Ware在量子机器学习领域取得突破今年实现400万量子体积的离子阱量子计算机公司IonQ上周公布了未来5年的路线图，并提出了于2023年在机器学习领域实现量子优势。本周IonQ和量子软件领导者QC Ware的最新研究，已经迈出了第一步。QC Ware国际量子算法负责人Iordanis Kerenidis和IonQ高级量子应用研究科学家Sonika Johri在Q2B大会上宣布了他们的研究。IonQ和QC Ware团队利用QC Ware的机器学习算法，在IonQ的11量子比特系统上进行分类。他们克服了量子机器学习（QML）难以逾越的障碍——以一种抗噪声的方式将经典数据加载到量子态上，从而实现高效和鲁棒的QML应用。证明了在近期量子计算机上进行机器学习可以达到相同或更好的精度水平，并且可以追求比经典计算机更快的速度。https://arxiv.org/abs/2012.04145由aQuantum领导的QHealth财团获得367万欧元(440万美元)赠款，用于研究药物对老年人的影响，这些资金由西班牙科学和创新部工业技术发展中心(CDTI)提供。他们将与Gloin、Madrija、埃斯特雷马杜拉大学生物医学研究所(INUBE)、埃斯特雷马杜拉大学(UEx)和卡斯蒂利亚拉曼恰大学(UCLM)合作，利用量子计算进行研究，调查遗传变量、药物消费和其他与老年患者健康史有关的变量之间的相关性。这项研究的目标是帮助医学界找到减少药物处方中的副作用，并发现使用量子软件的潜在方法。该软件可以根据与特定老年患者相关的生理、遗传和环境因素优化药物处方，最终提高老年人的寿命和生活质量。https://www.aquantum.es/the-project-qhealth-quantum-pharmacogenomics-applied-to-aging-led-by-aquantum-receives-a-3-67-million-euro-grant-from-the-cdti-missions-2020/Nu Quantum利用单个光子的量子特性来创建下一代加密剑桥大学卡文迪许实验室衍生公司Nu Quantum的首席执行官兼联合创始人Carmen Palacios-Berraquero正在研究可以发射和检测单光子的技术。她说：“光量子技术涉及操纵信息，即处理、传递和保护编码在单光子中的信息。”如果没有发现发送者和接收者，就无法窃听或篡改单个光子中的信息。他们可以利用量子特性（例如纠缠）来实现更强大的计算和加密。“但是构建单光子是一个非常困难的技术挑战。”Palacios-Berraquero说，“世界上只有少数几家公司（不超过六家）可以可靠和可控制地发射或检测单光子。”Nu Quantum已经获得了360万英镑的政府拨款，并且刚刚开始与英国电信、空客和其他合作伙伴合作测试其组件的潜在用途。2020年9月，该公司完成了210万英镑的种子轮融资，这将有助于推动快速增长，并成为剑桥最先进的光子学实验室。Nu Quantum定于2022年推出第一个产品——量子随机数发生器，利用单光子的量子性质产生真正的随机数。https://www.wired.co.uk/article/nu-quantum亚马逊AWS发布了一款使用张量网络算法的高性能量子电路模拟器。如果这些模拟器能够利用具有固有结构的电路，它们的性能将会明显高于其他模拟器。TN1可以模拟高达50个量子比特的量子电路，下图显示了TN1与SV1状态向量模拟器的性能比较。AWS SV1与TN1量子电路模拟器的性能比较，来源：亚马逊D-Wave推出用于比较优化性能的Qiskit插件D-Wave的机器适合解决以二次无约束二进制优化(QUBO)格式表示的问题，这些类型的优化问题有许多潜在的实际用途。但问题在于，D-Wave处理器能否比当前基于门的机器更好地解决这些问题？为了帮助客户回答这个问题，D-Wave发布了一个IBM Qiskit插件，该插件可以将优化问题编程为使用Qiskit作为前端的问题，并将其转换为可以在D-Wave Advantage量子退火处理器上运行的格式。这些问题也可以在IBM Q System以及越来越多的其他平台上运行，这些平台可以接收Qiskit的输入并比较结果。谷歌此前设计了自己的专用ASIC，称为张量处理单元(TPU)，用于特殊用途的机器学习算法。对于这些应用程序，TPU比通用CPU甚至GPU快得多。他们现在已经对该设备进行了编程，以执行非常高性能的量子模拟。它目前可以处理多达32个量子比特的模拟，并正在努力将其扩展到36或40个量子比特。如下图所示，TPU支持的模拟比谷歌的标准Cirq模拟器快两个数量级，比谷歌开发的优化Qsim软件模拟器快一个数量级。由于TPU内部独特的计算机架构，该器件将能够提供一些比其他模拟器性能更高的经典量子算法模拟。TPU模拟器目前正在进行alpha测试，预计将在2021年实现上市。如今正在研究的大量量子算法是利用混合经典/量子解决方案来达到最佳结果。某些算法（如QAOA和VQE）在得到最终结果之前可能需要两台计算机来回传递数千次。这使解决方案变得不可行。对于混合算法（如QAOA和VQE）来说，虽然从秒减少到毫秒的延迟是可以接受的，但在其他情况下，经典控制需要在处于100微秒范围内的一个量子比特的相干时间内执行。这些情况包括在处理器中实现条件重置功能，实现某些纠错算法，或在量子程序中实现Quantum IF语句。为了实现这些功能，IBM将开发硬件和软件技术来执行这些功能。他们将改进分为两个阶段，他们称之为混合算法的近时经典（near-time classical）和微秒级量子比特控制的实时经典（real-time classical）。下图显示了他们如何看待系统的演变。当前与未来IBM混合经典/量子架构的比较，来源：IBMQuiX光子处理器使用了qumode作为基础的信息单位，类似于Xanadu的光子实现。它是一种基于化学计量比氮化硅波导的低损耗12-mode全调谐线性干涉仪。它采用12×12结构，可以利用热光效应来控制光路。该设备兼容所有光子源，现已上市。对量子计算机中控制脉冲的更深层次控制可以为用户程序提供增强的功能。包括提高门的保真度，创建新的门类型以减少电路深度，以及加强精确的程序计时。IBM的Qiskit中有一个名为OpenPulse的模块提供了这种功能。到目前为止，Rigetti用户无法将量子比特控制到这一水平，只能使用Quil内置的标准门、脉冲时序和序列，但有了Quil-T，用户现在可以利用这一新功能。它已经在Rigetti的Aspen-8 32位处理器上实现，并将在未来几个月内提供给通过亚马逊Braket服务访问该机器的用户。https://quantumcomputingreport.com/a-wave-of-new-product-feature-introductions-d-wave-google-ibm-quix-rigetti-xanadu/
Caltech领导的研究团队向量子互联网迈出了重要一步由加州理工学院（Caltech）、NASA喷气推进实验室(JPL)和费米国家实验室组成的研究团队已经建立了两个试验台，使用现成的材料和最先进的量子设备，在44公里的距离内准确地传送量子信息。这项研究是建立未来量子互联网的重要一步，量子互联网将彻底改变安全通信、数据存储、精密传感和计算领域。“我们非常自豪能够在可持续、高性能和可扩展的量子隐形传态系统上实现这一里程碑，”加州理工学院Shang-Yi Ch’en物理学教授兼研究项目主任Maria Spiropulu说，“我们预计在2021年第二季度完成系统升级后，结果将进一步改善。”https://www.miragenews.com/quantum-internet-tested-at-caltech-and-fermilab/芝加哥大学研究人员借助IBM量子处理器制造量子材料芝加哥大学的一个团队使用53量子比特的IBM Quantum Hummingbird处理器制造出了一种叫做激子凝聚体的量子材料，这展示了物理学家对近期量子设备使用的极大潜力。当一组原子或粒子坍缩成相同的量子态时，就会形成凝聚体，因此通常局限于单个粒子的量子力学现象现在可以描述整个系统。凝聚体也可以由激子形成，激子是带电粒子加上带相反电荷的空穴的束缚态，其中空穴只是介质中的离散位置，由于缺少预期的粒子而带电荷。该团队不仅成功地在超导量子计算机上产生了其中一种激子凝聚体，还发现了这些材料在形成更小凝聚体组时的新行为。这个实验展示了量子计算机在物理学前沿探索问题的潜在能力，即使是在今天的嘈杂量子设备上。https://medium.com/qiskit/researchers-make-quantum-material-using-53-qubit-ibm-quantum-processor-and-qiskit-aa63c9c64dc来自剑桥大学的研究人员表明，即使微观粒子之间存在随机干扰，它们也可以在很长的距离内保持内在联系或纠缠。利用量子理论的数学原理，他们发现了一个简单的装置，利用量子系统中未知的对称性，即使存在噪声，也可以制备和稳定纠缠粒子。该论文的第一作者、剑桥卡文迪许实验室的Shovan Dutta博士和他的合著者Nigel Cooper教授发现了一个强大的量子系统，即使有很多噪声，多对量子比特仍然纠缠在一起。“我们根本没想到这种稳定的纠缠。”Dutta说。“我们偶然发现了这种隐藏的对称性，这在嘈杂的系统中非常罕见。”https://phys.org/news/2020-12-hidden-symmetry-key-robust-quantum.html来自韩国POSTECH、美国雷神BBN技术公司、哈佛大学、麻省理工学院、西班牙巴塞罗那科技学院和日本国立物质材料研究所（NIMS）的联合国际研究团队共同开发了超灵敏传感器，可以用理论上最高的灵敏度检测微波。这项研究发现吸引了人们的广泛关注，将使包括量子计算机在内的下一代技术商业化。POSTECH的Gil Ho Lee教授领导了这项研究，他说：“这项研究意义重大，因为它建立了一种可扩展的技术，使下一代量子设备成为可能，这项研究开发了一种测辐射热计技术，可以测量单位时间内吸收多少微波光子。同时，我们正在开发一种能够区分每个微波光子的单光子探测技术，希望这项技术能够最大限度地提高量子计算的测量效率，并大幅减少间接资源，从而使大规模量子计算机发挥巨大作用。”https://scitechdaily.com/ultrasensitive-microwave-detector-developed-enabling-technology-for-next-generation-quantum-computers/研究人员首先使用成熟的激光冷却技术将锂原子降到约50纳开尔文，这比星际空间的温度低1000万倍。在这样的超冷温度下，原子被冻结到接近静止状态，因此可以详细看到原本会被原子的热运动掩盖的任何磁效应。然后，使用激光系统捕获并排列了多个具有40个原子的串。总共产生了约1千个串的晶格，包含约4万个原子。然后，向整个晶格施加无线电波和脉冲磁力模式，这会导致沿弦的每个原子将其自旋倾斜为螺旋（或波状）模式。这些串的波形图案一起对应于“自旋”原子的周期性密度调制，该原子形成条纹图案，研究人员可以在探测器上成像。然后，他们观察到条纹图案如何随着原子的自旋接近平衡状态而消失。在实验中，研究人员改变了施加的脉冲磁力的强度，以改变原子自旋图案中条纹的宽度，测量了图案消失的速度和速度。根据原子之间磁力的性质，他们观察到量子自旋如何返回平衡的惊人变化。论文作者之一、哈佛大学和斯坦福大学的博士后Wen Wei Ho表示：“有趣的是，有些属性易于测量、但难以计算，而其他属性可以计算、但无法测量。”除了从根本上增进对磁性的理解外，该团队的研究结果还可以用于探索新材料的性质，作为一种量子模拟器。这样的平台可以像计算材料行为的专用量子计算机那样工作，其方式超出了当今最强大的计算机的功能。
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负责研究和工程的国防部副部长办公室量子科学首席主任Paul Lopata对新的量子技术何时能在军队中投入使用做出了总体预测。他说，“我预计在未来五年内会看到原子钟的进步，在未来10年内可能会看到量子传感器的进步，然后在未来10年内，计算和通信方面会稳步发展。““量子技术是五角大楼现代化的重中之重，可以用于许多军事应用。在不久的将来，主要的用例将与原子钟和量子传感器有关，”Lopata在接受采访时说。他披露，2021年，海军研究办公室将研发下一代原子钟，预计这种原子钟将更加坚固，性能比以前的系统高1000倍。国防创新部门最近也呼吁科技公司开发新的量子惯性传感器，以用于导航。https://www.nationaldefensemagazine.org/articles/2020/12/10/pentagon-trying-to-manage-quantum-science-hype普利茅斯大学和牛津大学将合作开发QuTune，这是一个定制的量子计算编程工具箱，帮助音乐家们参与这一变革性的技术。该团队将与Spotify、inMusic和Rigetti Computing的行业专家合作，举办QuTune的演示会议，旨在创建一个面向早期采用者的量子就绪、精通技术的社区。这项为期12个月、耗资20万英镑的研究主要由英国国家量子技术计划资助，旨在为一个更大、更长期的项目奠定基础，该项目将寻求扩大量子计算技术在音乐行业的应用范围。普利茅斯大学计算机音乐研究跨学科中心(ICCMR)主任、首席研究员Eduardo Miranda教授说:“英国政府已经明确表示，它希望在我们未来的经济中建立一个有竞争力的量子产业。然而，为了实现这一点，它必须扩大该技术的应用范围，开拓新的市场，并发展一支适应量子时代的劳动力队伍。音乐产业对英国经济的贡献超过50亿英镑，严重依赖计算机，因此下一代量子技术的潜在影响可能是深远的。”https://www.hpcwire.com/off-the-wire/researchers-to-investigate-quantum-computing-for-the-music-industry/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。