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周报 | 量子+人工智能来了,多国取得重要进展;中国已成为亚太地区科研增长引擎

光子盒研究院 光子盒 2021-12-15
光子盒研究院出品



高通AI研究团队利用量子场理论将深度学习映射到量子计算机
 
高通的AI研究团队发表了一片论文《神经网络中的hinton:深度学习的量子场论观点》(The Hintons in your Neural Network: a Quantum Field Theory View of Deep Learning),他们通过量子场理论的语言,提出了将一个深部神经网络直接映射到光量子计算机上的方法,为未来量子神经网络结构的发展铺平道路。
 
论文题目中的“hinton”是对深度学习之父Geoffrey Hinton的致敬。研究人员创造了这个术语,指的是“光量子神经网络来自量子场的基本激发”。
 
研究人员首先回顾了概率数字神经网络的框架,该网络利用高斯过程(GP)对输入信号进行分类,并利用高斯过程来定义神经网络。然后,他们介绍了一系列量子操作,推广了概率数字神经网络的经典层。最后,研究人员解释了如何将经典神经网络嵌入量子模型。他们将结果模型解释为量子模型的半经典极限。具体而言,该模型使用量子力学和经典力学中的元素(协方差的不确定性关系)来实现非线性(类似于经典非线性,量子非线性在量子场上具有指向性)。
 
 
该小组还提出了这一领域可能的令人兴奋的未来方向,例如研究接近全量子模型的近似解,找到在量子硬件上进行量子高斯过程推断的有效方法,以及进一步发展经典模型的量子非线性和量子模型。

详情:
https://syncedreview.com/2021/03/10/qualcomm-ai-maps-dl-to-quantum-computer-via-quantum-field-theory/
 
国际联合团队研究人员证明,机器人利用量子技术学习速度更快
 
在由维也纳大学实验物理学家Philip Walther领导的国际合作下,维也纳大学、因斯布鲁克大学、奥地利科学院、莱顿大学和德国航空航天中心的研究人员首次成功地通过实验,证明了利用量子技术能够加快机器人的学习时间。
 
该团队将单光子耦合到集成光子量子处理器中,该处理器由麻省理工学院设计。该处理器被用作机器人并用于执行学习任务。在这里,机器人将学习将单个光子路由到一个预定义的方向。在使用10000个AI代理并经过165项实验后,研究团队发现,在挑战更复杂的问题时,混合量子系统显示出明显的优势。

这个实验可以通过想象一个机器人站在十字路口来理解,这个机器人的任务是学习总是左转。机器人在做正确的动作时通过获得奖励来学习。现在,如果机器人被放置在我们通常的经典世界,那么它将尝试左转或右转,并且只有在选择左转时才会得到奖励。
 
相比之下,当机器人利用量子技术时,量子物理的奇异特性就发挥了作用。机器人可以利用其最著名和最独特的特性之一,即所谓的叠加原理。通过想象机器人同时左转和右转,可以直观地理解这一点。“这一关键功能使得量子搜索算法的实现能够减少学习正确路径的尝试次数。因此,一个能够在叠加中探索其环境的智能体将比经典的智能体学习得快得多,”Hans Briegel说,他与因斯布鲁克大学的小组一起开发了有关量子学习代理的理论构想。

详情:
https://www.hpcwire.com/off-the-wire/researchers-prove-that-robots-learn-faster-with-quantum-technology/
 
LSU研究人员引入智能量子技术对单光子进行空间模式校正
 
路易斯安那州立大学(LSU)的研究人员介绍了一种用于单光子空间模式校正的智能量子技术。在2021年3月发行的《先进量子技术》封面上的一篇论文中,作者利用人工神经网络的自学习和自演化特征来校正单光子的扭曲空间轮廓。
 
新开发的技术提高了依赖结构化光子的光通信协议的信道容量。论文作者之一Narayan Bhusal说:“随机相位失真是在多种量子技术中使用光的空间模式的最大挑战之一,例如量子通信,量子密码术和量子感测。在本文中,我们使用人工神经元在单光子水平上校正了扭曲的空间光模式。与传统技术相比,我们的方法非常有效且省时。这是自由空间量子未来的一个令人振奋的发展技术。”
 
论文另一作者Magaña Loaiza说:“ LSU量子光子学小组的一个重要目标是开发在现实条件下工作的可靠量子技术。这项智能量子技术展示了在受大气湍流影响的现实通信协议中,可以在单个光子中编码多位信息的可能性。我们的技术对光通信和量子密码学具有重大意义。我们现在正在探索实现我们的机器学习方案的途径在路易斯安那州光网络计划(LONI)中实现智能、安全和量子化。”
 
美国陆军研究办公室正在支持Magaña Loaiza进行的一项名为“使用多部分轨道角动量的量子感测、成像和计量”项目的研究。“我们仍处于了解机器学习技术在量子信息科学中发挥作用的潜力的早期阶段,”陆军研究实验室项目主管Sara Gamble博士说。“该小组的结果是在发展这种理解方面迈出的令人振奋的一步,它有可能最终增强陆军在战场上的感知和交流能力。”
 

详情:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-03/lsu-sqt031521.php

中国已成为亚太地区科研增长引擎
 
施普林格·自然18日向媒体发布信息说,最新出版的《2021年亚太地区自然指数增刊》显示,中国已成为亚太地区的科研增长引擎,并吸引了该地区的科研合作者。
 
该增刊采用自然指数数据来追踪亚太地区科研产出及合作的趋势。在科研产出方面,根据自然指数的追踪结果,亚太地区对全球的贡献份额自2015年以来已由26.9%增长到34.3%,中国对这一增幅的贡献超过了98%。2015年以来,亚太地区自然指数贡献份额增幅最大的30家机构中,前29家都来自中国。
 
根据2020年自然指数数据,亚太地区领先的科研国家是中国、日本、韩国、澳大利亚和印度,该地区领先的科研城市为北京、上海、东京都市圈、南京和首尔都市圈。该地区贡献份额最高的50家科研机构中,共有32家中国机构,其中排名前10位的机构是:中国科学院、中国科学技术大学、东京大学、北京大学、中国科学院大学、南京大学、清华大学、浙江大学、上海交通大学和新加坡国立大学。
 
自然指数数据还显示,亚太地区的科研合作正转向中国。总体而言,美国、德国和英国仍然是亚太地区重要的科研合作伙伴,但在规模和增长速度上都无法与中国在该地区的科研合作相比。该地区最强劲的科研合作关系是澳大利亚与中国的合作。中美科研合作自2015年以来增长了56%,这一增幅超过了美国与亚太地区其他科研领先国家的合作增长。
 
详情:
https://www.chinanews.com/gn/2021/03-18/9435545.shtml
 
马斯克将出席中国发展高层论坛2021年会与薛其坤对谈“颠覆性”创新
 
3月17日消息,特斯拉CEO埃隆·马斯克本周将出席中国发展高层论坛,并在3月20日论坛的经济峰会中与中国科学院院士薛其坤举行对谈,主题为“下一个颠覆性创新”。
 
据悉,中国发展高层论坛2021年会主题为“迈上现代化新征程的中国”,将于3月20日至21日在北京钓鱼台国宾馆线上线下同步举行。在本次论坛的经济峰会中,埃隆·马斯克将与中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤就“下一个颠覆性创新”主题开展对谈,该环节将由清华大学苏世民学院院长薛澜主持。
 
薛其坤院士是中国顶尖的物理学家,他在量子反常霍尔效应方面的研究成果被杨振宁评价为“中国的实验室里第一次做出并发表出诺贝尔奖级的物理学论文”。马斯克则被认为是乔布斯之后硅谷最具传奇色彩的创新家和企业家,一直致力于加速世界向可持续能源的转变,旗下的特斯拉公司对新能源产业发展具有深刻影响。另据了解,在这次对谈中,两人将对下一次颠覆性创新及其对普通人生活产生的影响展开探讨和展望。

详情:
https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingsuper?context=%7B%22nid%22%3A%22news_10016907437085691305%22%7D&n_type=-1&p_from=-1

美国桑迪亚国家实验室现向全球科学家公开其离子阱量子计算测试平台QSCOUT

一个新的开放访问量子计算测试平台已为公众准备就绪。印第安纳大学的科学家们成为第一个使用桑迪亚国家实验室量子科学计算开放用户测试平台(QSCOUT)的团队。他们的项目范围从测试基准测试技术到开发算法,未来可以解决化学方面的问题。

桑迪亚国家实验室物理学家兼QSCOUT负责人Susan Clark说,新测试平台是独特的设备,表现在三方面:第一,是免费的开放式测试平台;第二,采用离子阱技术制成;第三,是为用户提供对其研究的控制平台。

现在,桑迪亚国家实验室已准备好接受更多研究建议。任何人都可以提交使用QSCOUT的建议,并且由于美国能源部科学办公室高级科学计算研究计划的资助,计算时间是免费的。预计将在春季选择下一组项目。

除了提供卓越的研究机会外,QSCOUT还为测试台提供了独特的设计,桑迪亚国家实验室的测试台使用的是离子阱技术。被困的离子被保存在QSCOUT内部的“芯片陷阱”中,这是一个扁平的、蝴蝶结状的设备,长约2厘米,覆盖在半导体芯片上。镱元素的三个带电原子,通过无线电波和位于设备中心下方的发际线通道上方的电场将其悬挂在适当的位置,激光将每个离子中的信息编码为一个量子比特。



桑迪亚国家实验室计划在未来三年将系统从3 量子比特扩展到32 量子比特,以便科学家可以执行更复杂的测试。

桑迪亚国家实验室是由美国霍尼韦尔公司的全资子公司桑迪亚(Sandia LLC)的国家技术和工程解决方案部门运营的一个多任务实验室,该实验室是美国能源部国家核安全局的下属机构。桑迪亚实验室在核威慑、全球安全、国防、能源技术和经济竞争力方面负有主要研发责任,其主要设施位于新墨西哥州的阿尔伯克基和加利福尼亚的利佛摩。

详情:
https://www.sandia.gov/quantum/Projects/QSCOUT.html


科技副部长黄卫考察本源量子、国盾量子及国仪量子量子技术公司
 
3月16日,科技部副部长黄卫等一行赴本源量子、国盾量子及国仪量子等企业调研量子科技创新工作,现场考察了解量子信息技术产业化推进情况。安徽省科技厅厅长罗平,中国科学技术大学党委常委、副校长朱长飞,合肥市委常委、常务副市长王文松等领导陪同考察。
 
在本源量子计算体验中心,黄卫副部长一行仔细听取了关于公司发展情况与最新进展的汇报,详细了解了本源量子在超导与半导体量子计算机、量子云、量子芯片、量子测控、低温电子器件、量子软件等关键技术领域以及量子教育等业务板块的最新成果。双方就量子计算机研发中的难点、未来的应用前景和产业化发展方向进行了深入交流。
 
在国盾量子公司本部,黄卫副部长一行参观了公司展厅、SMT产线、可靠性实验室等,着重听取了“经典-量子波分复用”技术、量子安全通话等产品介绍,并就相关问题与现场人员进行了深入交流和探讨。
 
在国仪量子考研调查时,黄卫副部长一行肯定了国仪量子的科技创新能力,并就电子顺磁共振谱仪、金刚石量子计算教学机、量子钻石单自旋谱仪、量子钻石原子力显微镜、扫描电子显微镜等核心产品,以及公司业务定位和产业布局等问题与现场人员进行了深入探讨和交流。
 
美国海军研究办公室提供750万美元资助,开发新型量子计算机
 
美国海军研究办公室已向匹兹堡大学凝聚态物理杰出教授Jeremy Levy领导的多学科研究小组和其他四所大学拨款750万美元,用于开发更有效的量子计算机。750万美元的资助将在五年内支持跨学科研究,条件是取得令人满意的研究进展。
 
Jeremy Levy是匹兹堡量子研究所的创始主任,他将领导这项涉及量子计算机的多学科大学研究计划,该计划利用量子物理的特性来存储数据和执行计算。该项目的标题是“基于石墨烯纳米带的拓扑自旋量子比特”,旨在开发一种基于石墨烯的微小碳原子带的新型量子比特。
 
Levy说:“满足可扩展量子计算机的所有要求极具挑战性,到目前为止,还没有一种方法能够决定性地满足所有这些要求。”他指出,该团队的方法将先进的“自上而下”光刻能力与先进的“自下而上”合成化学协议相结合,从而可以创建对未来量子计算架构有用的方式和操纵精确的原子级石墨烯纳米带。


详情:
https://www.pittwire.pitt.edu/accolades/jeremy-levy-awarded-grant-develop-new-type-quantum-computer
 
英国举办奖金总额4680万英镑(6500万美元)的量子研发竞赛
 
英国研究与创新产业战略挑战基金正在举办一场竞赛,以帮助量子技术商业化。参与者提出的项目必须与量子通信、量子传感器或量子计算有关。项目必须利用第二代量子技术,并关注以下一个或多个主题:
 
连接性:在存储和传输中保护数据的技术。
态势感知:包括建筑环境、交通和基础设施的传感器和探测器;成像和感知“看到目前看不见的东西”。
计算:用于解决当前棘手问题的新型计算机。
 
项目的成本必须在200万至2000万英镑之间,每个项目的最高补助金为1000万英镑。标书于2021年4月28日前均可提交,项目开始日期为2022年4月1日,持续时间为24至36个月。项目公司必须是在英国注册的任何规模的企业,所有项目工作都在英国进行。本次竞赛是英国研究与创新(UKRI)投资1.53亿英镑(2.13亿美元)将量子技术商业化的项目之一。
 

详情:
https://www.ukri.org/news/significant-investment-to-commercialise-quantum-technologies/
 
挪威第一个量子技术中心即将成立
 
挪威科技工业研究所(SINTEF)和奥斯陆大学(the University of Oslo)的研究人员希望让挪威为量子技术的发展做好准备,并通过共同建立挪威量子计算中心,自主研究这一问题。除了一个由4人组成的委员会外,三个机构共有13名研究科学家。
 
在挪威科技工业研究所从事数学和控制论研究的研究员 Franz Fuchs说:“我们将研究潜在的应用。将对问题结构进行评估,并开发算法,以便在资源最少的情况下提高解决方案的性能。我们的想法是创造一些既对工业有价值又与社会相关的东西。”
 
他补充道,“几家挪威公司已表示对该中心感兴趣,他们希望该中心成为最先进的量子技术研究中心。该中心目前正在申请研究经费,并在量子计算机软件开发领域有着重大抱负。”


详情:
https://sciencebusiness.net/network-updates/ntnu-first-norwegian-centre-quantum-technology-being-rolled-out
 
瑞典量子技术中心每年将获得8000万瑞典克朗的资助,用于量子研究
 
位于瑞典查尔姆斯理工大学的瓦伦堡量子技术中心(WACQT)每年将获得来自克努特与艾利斯·瓦伦堡基金会8000万瑞典克朗(940万美元)的量子研究基金资助。
 
在未来的12年里,工业界和学术机构为该中心提供的资金总额将达到13亿瑞典克朗(1.52亿美元)。这些额外的资金将使该中心能够再增加40名研究人员,使目前的人数增加一倍,并朝着实现创建具有真正高性能的100量子比特量子计算机的目标迈进。


详情:
https://www.chalmers.se/en/departments/mc2/news/Pages/Swedens-quantum-computer-project-shifts-up-a-gear.aspx
 
美国提出两项新的量子技术相关法案
 
美国众议院科学、空间与技术(SS&T)委员会高级成员Frank Lucas提出了《科学技术量子用户扩展法案》(QUEST)。“鼓励和促进使用美国量子计算硬件和量子计算云进行研究”,计划5年投入3.4亿美元
 
另一项法案是量子网络基础设施法案(NQIA),该法案由纽约州众议员Lee Zeldin首次提出。
 
该法案要求能源部与指定机构组织和其他合作伙伴合作,采取一系列精心策划的措施,迅速推进美国以量子为中心的基础设施。这可以包括通过互联网帮助促进分布式量子计算系统的发展,提高对科学现象的精确测量,以及为国家量子通信的安全技术和战略提供新的方法。
 
总的目标是建立一个大规模的量子网络。预算是2022-2026年每个财年1亿美元。
 
两项法案合计5年8.4亿美元。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/Ce2qbkBQ79zQCRQojPES4w
 
北京量子院多团队招聘博士后
 
北京量子信息科学研究院(Beijing Academy of Quantum Information Sciences)是由北京市政府牵头,联合北京多家顶级学术单位共同成立的新型研发机构。
 
现长期开放博士后岗位。
 
招聘团队:1.超导量子计算团队;2.拓扑量子计算团队;3.量子点量子计算团队;4.光量子通信与器件团队;5.半导体自旋光电子学团队;6.量子操作系统软件研发团队;7.量子直接通信与量子算法应用研发团队;8.超快光谱学团队;9.超快光谱学团队;10.拓扑和二维材料团队;11.低维量子材料团队。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/u9Qgtkx1PKqoBKvNbBwlzw
 
 
Qblox推出完全集成量子控制堆栈射频线
 
在美国物理学会会议上,Qblox推出并演示其新一代量子控制堆栈,提供从超长直流到18.5 GHz的所有输入和输出信号。该技术封装在一个名为Cluster的19英寸机柜中,能够在一个群集机柜中控制和读取多达20个量子比特。为了控制100秒的量子比特的设置,可以使用Qblox的专有技术连接多个集群并完全同步运行。
 
为了实现用户友好和灵活的算法以及实验调度,Qblox为科学家提供了一个名为Quantify的开源软件平台,该平台是与Orange Quantum Systems共同开发的。

详情:
https://www.qblox.com/cluster
 
ColdQuanta宣布Dan Caruso担任执行主席兼临时首席执行官
 
冷原子量子技术的领导者ColdQuanta宣布Dan Caruso担任其执行董事长和临时首席执行官。在过去的几年里,ColdQuanta在量子领域最具可扩展性、通用性和商业可行性的领域即冷原子技术领域,已达到了世界领先的专业技术。
 
ColdQuanta的首席执行官兼超级计算先驱Bo Ewald宣布退休。ColdQuanta的董事会已经开始寻找公司的下一任CEO,他将带领ColdQuanta转变为量子计算、网络和传感应用领域的世界领导者。Dan Caruso将在此期间担任临时首席执行官。该公司现任执行董事长Tim Day博士将接管Cold Quanta董事会。


详情:
https://www.hpcwire.com/off-the-wire/coldquanta-announces-dan-caruso-as-executive-chairman-and-interim-ceo/
 
Linde和Bluefors将联合开发用于大规模量子计算技术的低温冷却解决方案
 
Linde和Bluefors联手为大规模量子计算机研发冷却解决方案。作为大型低温装置的世界领导者,Linde贡献了其丰富的经验。而Bluefors此前推出了量子计算所需的超低温接口。他们的共同努力通过确保低温技术在冷却能力、效率和鲁棒性方面为大规模量子计算的下一步做好准备,从而来支持这一新兴产业。
 

详情:
https://www.chemengonline.com/linde-and-bluefors-jointly-develop-cryogenic-cooling-solutions-for-large-scale-quantum-computing-technology/
 
Alpha Blue Ocean与Quantonation合作,致力于开拓量子技术领域的投资
 
英国投资基金Alpha Blue Ocean正通过与量子技术投资基金Quantonation建立特殊合作关系,继续开拓其创新的融资方式。Quantonation是专注于量子技术的工业和金融革命的主要参与者,其投资组合中有12家量子公司,该公司正在致力于成为该领域的世界领先者。
 
对于Alpha Blue Ocean的创始人Pierre Vannineuse来说,“我们加入一个金融、技术和产业创新前沿的项目是有意义的,这是我们目标的一部分。在这种情况下,量子技术公司提供了巨大的投资潜力,并与医疗技术和生物技术公司一起成为未来几年的主要投资对象。”
 


详情:
https://www.businesswire.com/news/home/20210315005647/en/Alpha-Blue-Ocean-Partners-With-Quantonation-to-Pioneer-Investments-Dedicated-to-Quantum-Technologies
 
量子计算初创公司PsiQuantum预计2025年实现百万量子比特量子计算机
 
总部位于硅谷的量子计算初创公司PsiQuantum预计他们的商用量子计算机最迟将于2025年问世。根据他们的说法,这是一台拥有100万个物理量子比特、基于光子学的容错量子计算机。

PsiQuantum的首席执行官Jeremy O'Brien在布里斯托学院对光学量子计算进行了12年的研究,为PsiQuantum奠定了基础。他提到:“大规模、模块化的技术只能通过光子学来构建。我们的第一个系统‘Q-1’解决了所有量子计算方法经常遇到的扩展问题:可制造性、冷却能力、连接性和管理电子器件。”
 
公司的联合创始人Pete Shadbolt将PsiQuantum的全系统方法与竞争对手进行了比较,后者利用几十个量子比特构造了更小的单元。他提到,这些计算机在很多约束条件下实现了惊人的壮举——通过完成特定的计算来证明“量子优势”——但是不能像更强大和多功能的机器那样扩展。
 
尽管PsiQuantum计划用100万个量子比特来运行其Q-1机器,但其中绝大多数可能会用于纠错,而不是精确的信息处理,因为任何量子系统都应该排除“噪声”的影响。
 
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/6UWmVH5Km6Pf-dEulnkjfQ
 
毕马威和欧洲银行将量子计算应用于投资组合优化
 
国际四大会计师事务所(big four)之一毕马威(KPMG)与丹麦技术大学和一家尚未命名的欧洲银行的研究人员一起,正在尝试将量子计算应用于投资组合优化,确定买入和卖出哪些股票以获得最大回报。
 
研究人员在D-Wave公司的2000Q量子退火处理器上运行了一个投资组合优化模型,并将结果与经典方法进行了比较。他们发现,量子退火机的性能比其他方法更好、更快,同时能够解决更大的问题。尽管研究还表明,D-Wave的技术仍然存在一些问题,比如不易编程和扩展。
 
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/VL8L06FT0adUq9mimbw1yg
 
Qu&Co公司发布第一个专为化学和材料设计的量子计算平台
 
欧洲量子计算软件开发商Qu&Co宣布发布QUBEC的测试版,这是第一个专为化学和材料科学设计的量子计算平台。QUBEC是由量子化学家和材料科学家共同设计的。它由特定化学算法和自动化过程组成,并与Schrödinger Inc.的Maestro化学建模接口集成。
 
”QUBEC融合了最先进的专有和开源化学算法。混合量子经典算法允许小规模的量子处理器进行实验,QUBEC通过与IBM Quantum Experience和亚马逊Braket平台的集成提供对该处理器的访问。我们的许多客户都想知道,他们什么时候能够在一些未来的量子处理器上解决他们的行业规模问题。”Qu&Co量子软件副总裁Mario Dagrada博士说。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/OyjLSW3-p5NbiOZ7kXgJWA
 
法国公司推出量子计算+金融在线课程
 
法国量子金融初创公司QuantFi与英国量子在线培训平台QURECA已经推出了一个在线课程。

QuantFi是法国领先的初创公司,专门为金融服务业创建量子计算机算法,QURECA是一个量子培训和招聘平台,致力于用量子技术创造全球机会。两家公司合作推出了首个量子金融培训计划“金融量子计算”,最近推出的课程《定量和计算金融产品(Quantitative and Computational Finance)是培训计划的入门课程。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/WXqYnCEaRG0qoalDUmZSQw
 
本源量子将举办全国首届量子金融创新赛道班
 
本源量子联合合肥大数据资产运营有限公司、中科院量子信息重点实验室,推出量子金融创新赛道班。其面向全国招募学员,招募对象为国内金融行业相关从业者,招募人数仅50。上课时间为4月19日——23日。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/uAGsyUb67poqRA-mQqfvVg
 
英特尔欲将数百万个量子比特压缩到一个芯片上
 
在3月15日-19日的美国物理学会(APS)会议上,英特尔组件实验室的研究人员提交了10篇关于量子计算的技术论文,其中两篇首次披露了低温探针研究的技术成果。
 
在量子计算产业会议期间,英特尔组件实验室量子硬件工程师Thomas Watson就硅自旋量子比特的高容量生产(HVM)发表演讲,分享量子低温探针的成果。
 
在其他成功中,量子低温探针正在帮助研究人员制造大的量子比特阵列。“英特尔的愿景是将数百万个量子比特压缩到一个芯片上。”英特尔公司的研究科学家Ravi Pillarisetty说。
 

详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/kY4EVhg1-6m5N0Jz_MZfqw
 

马萨诸塞大学研究人员朝着构建容错量子计算机迈出了一步
 
在美国陆军和空军联合资助下,马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员发现了一种方法,可以保护量子信息不受超导系统中常见错误源的影响,超导系统是实现大规模量子计算机的主要方法之一。这项发表在《自然》杂志上的研究为量子误差的自发修正提供了一种新方法。
 
陆军研究实验室量子信息科学项目经理Sara Gamble博士说:“这是一项非常令人兴奋的成就,不仅因为该团队能够演示基本的纠错概念,而且因为结果表明,这种整体方法可能适合高资源效率的实现。随着量子计算系统的规模扩大到陆军所需相关应用的规模,效率变得越来越重要。”
 
研究人员的实验通过调整量子比特所经历的摩擦或耗散来实现被动量子纠错。因为摩擦通常被认为是量子相干性的克星,这个结果可能会令人惊讶。诀窍在于耗散必须以量子的方式进行专门的设计。
 
马萨诸塞大学阿默斯特分校物理学家Chen Wang博士说:“虽然我们的实验还只是一个相当初级的演示,但我们终于实现了耗散量子电动力学这种违反直觉的理论可能性。”这项实验提出了在中长期内可能建立一个有用的容错量子计算机的前景。”

详情:
https://phys.org/news/2021-03-autonomous-quantum-errors.html
 
印度的拉曼研究所团队发现了新的“奇特”物质状态
 
印度科学家发现了一种新的“奇特”物质状态,这种物质在电磁场的作用下会改变其物理性质,从而产生更好的量子技术。通过这项工作,拉曼研究所(RRI)的团队已经表明,如果仔细考虑这些影响,人们可以极大地改变量子系统的物理行为,并导致更好的量子技术。
 
科学家们已经证明,在外部电磁场中,晶格以一维周期性方式排列的晶体固体的几何性质可以显示相变,从而改变其物理性质。

详情:
https://indianewengland.com/2021/03/indian-scientists-find-new-material-state-boosting-quantum-tech/
 
南科大拓扑量子物态实验/理论小组取得重要进展
 
近日,南方科技大学量子科学与工程研究院副研究员陈朝宇课题组、物理系副教授刘奇航课题组与物理系副教授刘畅课题组联合研究,发现了“半磁性拓扑绝缘体”这一崭新的物态。相关工作以题为“Half-Magnetic Topological Insulator with magnetization induced Dirac gap at selected surface”发表在顶级物理期刊《物理评论X》(Physical Review X,IF:14.385) 上。
 
量子科学与工程研究院副研究员陈朝宇、物理系副教授刘奇航和物理系副教授刘畅研究团队,通过进一步构建MnBi2Te4与Bi2Te3异质结,实现一种铁磁构型的拓扑绝缘体MnBi8Te13,它保持了MnBi2Te4层的拓扑性和磁性,而且具有低矫顽磁场和异质结构。通过高分辨率激光ARPES的变温测试,他们观察到MnBi8Te13表面态在铁磁相打开能隙,能隙随温度的降低而增加,并在顺磁相时关闭。这是首次在实验上观测到磁性拓扑绝缘体中磁性调控能隙打开和关闭现象。
 

详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/QicIrs3pFBnhMZrrUjwk2w

 

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