周报 | 英国将投资1.53亿英镑用于量子金融；D-Wave获得3190万美元的财政拨款

光子盒研究院出品

英国研究与创新计划将投资1.53亿英镑用于量子技术

英国政府通过英国研究与创新署(UKRI)，计划投资1.53亿英镑以创造基于量子技术最新进展的新产品和服务。

量子技术预计将对金融服务行业产生重大影响。大型银行机构、保险服务提供商和监管机构目前正在评估不同的机会，并在量子计算机上为客户提供量化金融、资产定价和有效投资组合管理方面的建议。同时，正在开发精确的量子时钟，用于对数字交易进行精确的时间标记，以实现先进的高频交易，并开发各种量子安全解决方案来保护金融数据。

量子技术商业化挑战计划（The Commercializing Quantum Technologies Challenge），已经通过英国科学研究院的产业战略挑战基金(ISCF)在42个项目中赠予9000万英镑，以实现最新量子技术的潜力。

Rigetti英国分公司与渣打银行、牛津仪器公司、Phasecraft和爱丁堡大学合作领导的一个项目已经获得了640万英镑的资助，以支持英国量子计算的商业化。这项为期3年的计划将侧重于创建一台复杂的商业量子计算机，该计算机将可通过云访问，并将在机器学习、材料模拟和金融领域开发实际应用。

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https://www.crowdfundinsider.com/2021/03/172915-uk-research-and-innovation-initiative-to-invest-153m-in-quantum-tech-which-will-significantly-impact-financial-services/

D-Wave获得加拿大政府3190万美元的财政拨款

量子计算机制造商D-Wave公司已经从加拿大政府获得了4000万加元（约3190万美元）的财政拨款。这笔资金是通过渥太华的战略创新基金(Strategic Innovation Fund)提供的，用于开发新的量子计算机硬件和软件系统的项目。该项目的总预算为1.2亿加元（约9560万美元），每年将创造多达200个就业机会，其中包括10名合作学生。作为这一项目的一部分，D-Wave将为加拿大量子生态系统的合格成员提供机会，以鼓励发展。

总部位于不列颠哥伦比亚省Burnaby的D-Wave是第一家提供商用量子计算机的公司，但经过20多年的发展和超过3亿美元的融资，它仍处于建立可持续业务的早期阶段。D-Wave去年还完成了一笔4000万美元的再融资，估值从4.5亿美元下降至不到1.7亿美元。

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https://www.theglobeandmail.com/business/article-after-year-of-reset-expectations-d-wave-secures-40-million-from-ottawa/

欧盟量子项目欲将以色列、瑞士和英国排除在外

欧盟正准备将英国、以色列和瑞士的研究人员排除在重大量子和空间研究项目之外，研究人员和官员警告说，这一重大举措可能对整个欧洲的科学合作产生广泛影响。

根据地平线欧洲（Horizon Europe）的最新计划草案，欧盟最亲密的研究伙伴将在几个量子和空间研究项目中受到限制。到目前为止，这些项目都是向欧盟国家开放的，这些国家通过谈判获得了欧盟的研究项目。

欧盟委员会提出了这一提议，目前正由成员国讨论，研究人员和官员对此感到沮丧和悲伤，他们表示，限制措施将损害整个欧洲。

“大家都很震惊，我们从没见过这样的事。”苏黎世理工学院固态物理教授Klaus Ensslin说，“这对我们、对这个领域、对欧盟都不好。”

草案认为，此举是必要的，这样欧盟才能保护其在快速发展领域的研究基础。这句话凸显了欧盟在研究合作和竞争利益之间取得平衡时的思维转变程度。这项提案将减少关键科学领域中拨给欧盟之外合作国的资源，并增加欧盟内部用于发展这些部门的资源。

苏黎世联邦理工学院固体物理学教授Klaus Ensslin

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https://sciencebusiness.net/framework-programmes/news/israel-switzerland-and-uk-face-exclusion-major-eu-quantum-and-space

Google采用TPU进行量子计算模拟

Google母公司Alphabet的软件开发团队Sandbox计划推出一套名为Floq的API，允许开发人员使用张量处理单元（TPU）模拟量子计算工作负载。这一宣布暗示了最初为人工智能应用设计的硬件有可能扩展到量子领域。

据Sandbox研究科学家Guillaume Verdon称，Floq最初将在QHack Open Hackathon中以内部测试版的形式提供给50个团队，它将提供一个API模拟器，利用AI计算的前沿能力进行实验。Alphabet开发团队Sandbox重新调整了TPU（谷歌专门为人工智能培训和推理开发的芯片）的用途，以加速云中的模拟，使开发人员可以使用TensorFlow Quantum和PennyLane等前端创建量子模型，并在Floq上远程运行。

当它在更广泛的范围内推出时，Floq将补充Cirq。Cirq是谷歌的一项服务，允许开发人员访问其量子计算硬件。它还将与市场上已有的许多其他量子模拟器竞争，包括IBM Quantum Experience套件中的一项服务以及英特尔、亚马逊和微软的模拟器。

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https://venturebeat.com/2021/03/10/alphabet-is-repurposing-google-tpus-for-quantum-computing-simulations/

TOPTICA Photonics加入IQuAn项目，为高性能计算机构建离子量子处理器

TOPTICA Photonics公司已加入IQuAn项目，为高性能计算机（HPC）构建离子量子处理器。该项目由德国联邦教育和研究部根据“具有高性能计算连接的离子量子处理器（Ion Quantum Processor – with HPC connection）”计划资助。

由美因茨大学领导的学术界和工业界的合作伙伴已经启动了一项合作研究项目，其目标是建造量子计算机，将其与现有的超级计算机连接，并使其可以接受外部用户访问。提供外部访问是将量子计算机带出实验室的重要目标和重要步骤。这将刺激应用程序，并支持业界寻找某些复杂问题的解决方案。在这些问题中，量子计算机比经典计算机具有明显的优势。

这个1200万欧元项目的合作伙伴都是各自领域的专家。TOPTICA是公认的量子技术激光产品供应商，在本项目框架内，其重点研究量子计算机激光解决方案。它包括激光系统以及光学控制单元，它将控制量子处理器的精确定义频率和持续时间的精确定时激光脉冲。这种激光解决方案在市场上尚不存在。在其丰富的项目经验基础上，TOPTICA致力于进一步提高其在量子技术应用和量子计算机激光解决方案的专业知识。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/toptica-photonics-joins-project-iquan-to-build-an-ion-quantum-processor-for-hpc/

特拉华大学加入大西洋中部量子联盟

特拉华大学加入了中大西洋量子联盟（Mid-Atlantic Quantum Alliance），该联盟是一个量子技术研究、开发、创新和教育中心，旨在为即将到来的量子革命中推动美国和地区领导地位。该联盟简称为MQA，涉及该地区的大学、政府和工业伙伴，由马里兰州大学组织和协助。

特拉华大学材料科学与工程教授Matthew Doty表示，特拉华大学有30多名教师从事量子科学与工程的各个方面的工作。Matthew Doty是特拉华大学在MQA的主要技术联系人。特拉华大学的研究人员正在开发量子传感器来检测暗物质等天体物理现象、构建更精确的核时钟、生成新的算法来实现量子误差校正以及开发新的磁性材料来传输量子信息。

“大西洋中部量子联盟提供了一个重要的网络核心。”Doty说，“有许多工作组在量子科学的不同重点领域建立教师和行业之间的联系，这正在孕育潜在的合作。”

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https://www.udel.edu/udaily/2021/march/mid-atlantic-quantum-alliance/

拉丁美洲倡议正在西班牙语国家推广量子计算

尽管新兴的量子计算行业和量子信息科学的其他领域主要集中在北美、欧洲和亚洲，但该行业正获得足够的吸引力，以至于在拉丁美洲和非洲也有一些兴趣团体、论坛和新兴组织。

目前，拉丁美洲尽管人口众多且人口年轻，但在研究发展和教育方面远远落后于领先地区。然而，这并不意味着它完全落后。

圣保罗大学物理研究所(巴西)、蒙特雷技术学院和高等教育工程学院(墨西哥)、洛斯安第斯大学量子光学实验室(哥伦比亚)、墨西哥国立自治大学核科学研究所(墨西哥)和布宜诺斯艾利斯大学量子信息、计算和通信集团(阿根廷)在南美洲和中美洲的学术领域处于领先地位，同时得到Brazil Quantum 和QuantumHispano等独立倡议的补充，这些倡议在将该部门带给全球约4.5亿西班牙语母语者方面发挥着重要作用。

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https://thequantumdaily.com/2021/03/06/latin-america-initiative-popularizing-quantum-computing-in-spanish-speaking-countries/

“十四五”规划多次提及量子信息

3月8日，“十四五”规划纲要草案已正式提交“两会”审查。作为指导未来五年中国经济、社会、科技等方方面面发展的五年规划，这是一份具有前瞻性的文件，而量子信息作为前沿科技，自然必不可少会写入其中。

根据2021年3月的《中华人民共和国国民经济与社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要（草案）》，共5次提到“量子信息”，2次提到“量子计算”和“量子通信”，1次提到“量子科技”和“量子精密测量”。

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https://mp.weixin.qq.com/s/pi42LMH87A0bDCcG88a1LQ

欧洲数字罗盘计划：2025年造出量子计算机

欧盟委员会(European Commission)为未来十年数字技术的发展制定了一个“2030数字罗盘”(2030 Digital Compass)计划。目标包括扩大欧盟在全球半导体市场的份额和推进量子技术。

欧盟表示，新冠肺炎疫情暴露了欧洲对中美公司拥有的关键技术的依赖。作为减少对非欧洲技术依赖的努力的一部分，欧盟希望到2030年生产全球五分之一的尖端半导体产品，并在五年内制造第一台量子计算机。承诺在10年内投入1500多亿美元发展下一代数字产业。

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美国能源部为量子信息科学研究增加3000万美元预算

美国能源部(DOE)计划为量子信息科学(QIS)研究增加3000万美元预算。“QIS可以帮助我们的国家解决21世纪一些最紧迫和复杂的挑战，从气候变化到国家安全。”

这笔资金将由能源部提供给五个美国纳米科学研究中心(NSRC)，用于开发合成、构建和理解量子结构和现象的高级能力，并使这些能力可供更大的科学界使用。能源部的基础能源科学办公室正在为这项工作提供资金。

3000万美元包括在三年内为每个项目提供100万至300万美元的资助。这些资金只提供给五个NSRC，每个中心最多可以有三个提案。预案提交截止日期为2021年4月6日，正式提案截止日期为2021年6月1日。有资格提案的五个NSRC是：

布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心

由桑迪亚国家实验室和洛斯阿拉莫斯实验室共同管理集成纳米技术中心

橡树岭国家实验室纳米材料科学中心

阿贡国家实验室纳米材料中心

劳伦斯伯克利国家实验室分子铸造厂

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霍尼韦尔离子阱量子计算机实现512量子体积

霍尼韦尔宣布，他们的离子阱量子计算机System Model H1实现了512量子体积，这是迄今为止在商业量子计算机上测得的最高值。

霍尼韦尔量子解决方案总裁Tony Uttley表示：“通过为我们的合作伙伴提供一个工作空间来探索和拓展可能的范围，我们能够对硬件进行改进，并最终将我们的量子体积增加到原来的四倍。”至此，从2020年6月开始，霍尼韦尔在9月内将量子系统的性能提高了16倍。

目前，霍尼韦尔的量子系统可以通过生态系统合作伙伴平台直接访问，包括微软的Azure Quantum、剑桥量子计算公司的t|ket⟩、Zapata Computing公司的Orquestra和Strangeworks QC平台。

除了提供高保真、全连接的量子比特，他们的系统还具有独特的中间电路测量能力，使用户能够探索新的算法类别，并大大减少某些算法所需的量子比特数量。

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IonQ登陆纽交所，成为全球首家上市的纯量子计算公司

美国量子计算初创公司IonQ宣布，已经与dMY Technology Group III（纽交所：DMYI.U）签订了最终合并协议。IonQ将成为全球首家上市的纯量子计算公司。

IonQ是通过一种叫特殊目的收购公司(SPAC)的方式上市的。在美国，SPAC是借壳上市的创新融资方式，与买壳上市不同的是，SPAC自己造壳。首先在美国设立一个特殊目的公司，只有现金，没有实业和资产，这家公司将投资并购欲上市的目标公司。这里的目标公司就是IonQ，通过和已经上市SPAC(dMY Technology Group III)并购迅速实现上市融资的目的。

交易总额为6.5亿美元，其中包括富达管理研究公司、银湖、突破能源风险投资公司、MSD合作伙伴、L.P.、现代汽车公司、起亚公司和主要机构投资者参与的3.5亿美元的私募股权投资。

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微软正式撤回“发现天使粒子”的论文

今年1月底，荷兰物理学家、微软员工Leo Kouwenhoven和他的21位合著者发表的新论文表示，三年前他们并未发现马约拉纳费米子（天使粒子），作者的一份附加说明表示，这篇发表在《自然》杂志上的原始论文将以“技术错误”为由被撤回。

3月8日，原作者在《自然》杂志上发表了一份撤回声明，并公布了2018年实验的原始数据。Frolov和Mourik说，他们还应该公布从2010年开始“寻找马约拉纳粒子”项目的全部数据，供其他人分析。

微软负责量子计算的副总裁Zulfi Alam在一份声明中提到，作者对这一事件的处理是“科学过程发挥作用的一个极好的例子”，并表示微软对其开发量子计算机的方法仍然充满信心。

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德意志交易所集团(Deutsche Börse)正在探索量子计算在金融业的应用

德意志交易所集团正在探索推动金融业现在和未来发展的技术。因此，他们启动了一个早期试点项目，将量子技术应用于解决现实世界的问题，以更好地理解该技术及其对交易所业务的适用性。德意志交易所集团聘请法兰克福的金融科技公司JoS QUANTUM开发了一种量子算法，以解决计算交易所业务风险模型中存在的挑战。

德意志交易所集团的风险模型用于预测不利的外部因素(比如宏观经济事件、竞争变化以及监管政策)产生的财务影响。集团负责业务风险和信息技术运营风险的风险经理Carsten Schfer和JoS QUANTUM公司共同撰写了一篇论文《商业风险敏感性分析的量子算法》。

通过引入量子计算，目的是分析全面敏感性分析的计算时间是否可以显著缩短，可能从几年缩短到24小时以下。此外，他们希望深入了解日常运行这种全面敏感性分析需要什么样的量子计算能力，并更好地理解编码和运行量子现实世界用例所需的工作。

在实验过程中，对于所选的1000个输入，量子计算比经典计算快20万倍，在经典硬件上运行传统蒙特卡罗模拟需要大约10年，而量子蒙特卡罗模拟的计算时间还不到30分钟。

实验结果表明，使用量子计算可以实现预期速度的提升。此外，研究团队演示了风险模型的一个子集在IBM量子机器上的成功执行。他们估计了完整模型计算所需的最小量子硬件的最早可用性，仅仅在几年之后。

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研究人员使用自导断层扫描和“quvigint”来发现未知的量子态

昆士兰大学工程量子系统（EQUS）ARC卓越中心的物理学家Markus Rambach博士说，其团队已经能够使用一种名为“自导断层扫描”（self-guided tomography）的技术，更快、更准确地发现未知的量子态。

研究小组还引入了“quvigint”，它类似于一个量子比特，不同的是它取值不是两个（0和1），而是20个可能的值。

Rambach博士说，像quvigints这样的高维量子态非常适合安全地存储和发送大量信息。然而，在更高的维度上寻找未知的状态变得越来越困难，因为同样的尺度赋予量子器件能量也限制了我们描述它们的能力。

“这个问题类似于高维量子藏宝图导航。”Rambach博士说，“我们知道自己在哪里，哪里有宝藏，但我们不知道该走哪条路才能找到宝藏。”。

同样在EQUS和昆兰士大学工作的Jacq Romero博士说，在寻找未知量子态方面，自导断层扫描不同于其他方法。Romero博士说：“自导断层扫描技术高效、准确、抗噪声能力强，并且容易扩展到高维，如quvigints。自导断层扫描是一种对物理系统不可知的鲁棒断层扫描方法，因此它也可以应用于原子或离子等其他系统。”

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https://phys.org/news/2021-03-quvigints-quantum-treasure.html

关键性的发现可能会开启被称为“磁振子学”的量子技术新领域

芝加哥大学普利兹克分子工程学院和美国阿贡国家实验室的研究人员宣布，他们可以直接控制两种叫做微波光子和磁振子的量子粒子之间的相互作用。这种方法可能成为构建量子技术的新方法，包括具有新功能的电子设备。

两种这样的量子粒子是微波光子——形成我们已经用于无线通信的电磁波的基本粒子——和磁振子。磁振子是一个类似粒子实体的术语，它形成了科学家称之为“自旋波”的波状扰动，这种扰动可以发生在磁性材料中，并且可以用来移动信息。

近年来，让这两种类型的粒子相互对话已经成为经典和量子信息处理的一个有希望的平台。但这种相互作用被证明是不可能实时操纵的。

该团队的发现改变了这一点。通过智能工程，该团队采用电信号周期性地改变磁振子振动频率，从而诱发有效的磁振子-光子相互作用。其结果是，科学家们可以根据自己的意愿“调教”出有史以来第一个微波磁振子装置。

该团队的装置可以在光子和磁振子之间传递信息时，随时控制光子-磁振子相互作用的强度。它甚至可以完全打开和关闭相互作用。有了这种调整能力，科学家可以用远超当前版本的混合磁振子装置的方式处理和操纵信息。

该团队的发现为基于磁振子的信号处理开辟了一个新的方向，应该会带来具有新功能的电子设备。它还可能实现量子信号处理的重要应用，其中微波-磁振子相互作用正被探索为在不同量子系统之间传输信息的有前途的候选者。

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https://scitechdaily.com/pivotal-discovery-could-open-new-field-of-quantum-technology-called-magnonics/

中国研究人员利用经典器件实现对谷歌量子优越性的超越

中国科学院的张潘及其博士生潘峰使用60个英伟达GPU组成的小型计算集群在5天的时间内完成了谷歌的量子优越性实验。他们从具有53个量子比特和20个周期的Sycamore电路中生成了100万个固定条目的相关位串，线性交叉熵基准保真度（FXEB）为0.739，远高于谷歌的结果。

研究人员表示，他们希望研究这种新开发的张量网络模拟方法的使用，将经典计算和NISQ量子计算相结合，以解决具有挑战性的现实世界问题。

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https://mp.weixin.qq.com/s/kmJUhkHDEe8X9d2R_Cu9hg

中国科大首次实现公里级远距离非视域成像

中国科学技术大学教授潘建伟、窦贤康、徐飞虎等在国际上实验实现了1.43公里的远距离非视域成像，首次将成像距离从米级提高到公里级，为非视域成像技术的开拓及在实际场景中的应用开辟了新道路。该成果于2021年3月4日发表在国际学术知名期刊《美国国家科学院院刊》上[PNAS 118, e2024468118 (2021)]。

在该项工作中，研究团队从光学系统和重构算法同时出发，通过系统性的设计远距离成像解决方案，发展高效率、低噪声的非视域成像系统以及高效的成像算法，将非视域成像的距离从米级提高到公里级，相比先前的实验结果提升了三个数量级。

在光学系统方面，研究团队基于双望远镜共焦光学设计，开发了一套近红外波长的高效率非视域成像系统，成功克服了漫反射带来的160dB光学衰减。在算法方面，研究团队采用凸优化算法，并结合精确的成像模型和压缩感知等成像理论，解决了多次漫反射所导致的时空混合问题，成功实现非视域图像重构。最终，基于成像技术和算法的突破，该项工作成功在现场环境下实现了对1.43公里外的非视域场景进行成像以及对隐藏的物体进行实时跟踪。

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https://mp.weixin.qq.com/s/tG58TKuP8_Mp2kRZB6v9SA

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