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周报丨世界首例!600公里的QKD网络实现人类基因组的传输;光量子芯片取得重大突破

光子盒研究院 光子盒 2021-12-15
光子盒研究院出品

 

世界首例!东芝在600公里的QKD网络上实现人类基因组的传输
 
今年6月,东芝公司首次演示了超过600公里的远程光纤量子密钥分发(QKD)。近日,利用这一技术,东芝与日本东北大学医院合作,演示了整个人类基因组在600公里光纤上的传输——同时使用量子密码对信息进行编码,以实现最终的数据隐私保护。
 

 
整个过程在20到30分钟内完成,这与目前使用磁带等介质的基因组分析数据从远程保管地物理搬运相比,该团队的方法更安全,成本更低。本次实验是世界首例。通过该技术,可以实现长期防止机密泄露和数据篡改的备份数据保管,为基因组研究和基因组医疗领域的安全数据管理做出贡献。
 
未来,东芝将在医疗、金融、政府机关、通信基础设施等多种应用量子密码通信技术的场景进行实用性推广。
 
详情:
https://www.global.toshiba/jp/technology/corporate/rdc/rd/topics/21/2108-02.html
 
光量子计算芯片取得重大突破,加速从大型光学到集成光学的转变
 
最近,华人科学家Xu Yi领导的研究团队实现了光量子计算芯片的重大突破,通过压缩量子微梳技术在一个硬币大小的芯片上实现了40量子模式(qumode),这是集成光学平台上实现的最大模式数。相关研究成果已经发表在《自然·通讯》杂志。
 
  
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/0At18Zry0r2T6Jt-oonOgA
 
IonQ推出业界首个可重构多核量子架构
 
8月25日,离子阱量子计算公司IonQ首次推出了可重构多核量子架构(RMQA),将允许IonQ将每个芯片的量子比特数量扩展到数百个,而不会随着量子比特数量的增加而降低量子比特的稳定性和性能。
 
通过RMQA的首次演示,IonQ相信它已经为在单个芯片上将量子比特数增加到三位数以及未来的并行多核量子处理单元奠定了基础。在未来几年,IonQ打算使用光网络技术将多个芯片连接在一起,以创建包含数千或数百万量子比特的处理器系统,用于大型量子计算。
 
  
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/EqCp-owcGtjbtnUb8_TrVA
 
到2030年,加拿大的量子技术产业预计将增长至82亿美元
 
近日,IBM加拿大公司总裁兼总经理Claude Guay讨论了加拿大国家量子计算政策的成功。他建议,为了确保加拿大利用量子计算的优势,政府、行业和学术利益相关者必须携手合作,做三件事:1)实现对前沿量子计算技术的访问,2)扩大教育和技能发展,3)促进专注于最有前途的商业行业的深度合作。
 
加拿大联邦政府在其2021年预算中宣布了一项3.6亿美元的资金承诺,以建立其国家量子战略。到2030年,加拿大的量子技术产业预计将增长至82亿美元,雇佣1.6万人,为政府带来35亿美元的收入。据估计,到2040年,量子技术将发展成为一个价值1424亿美元、拥有22.9万个工作岗位的产业。
 
详情:
https://policyoptions.irpp.org/magazines/august-2021/how-to-ensure-canadas-quantum-computing-strategy-is-a-success/
 
到2026年,后量子密码技术将产生23亿美元的收入
 
根据IQT Research发布的新报告《后量子密码:2021-2030年的市场机遇》。2026年,来自后量子加密(PQC)产品和服务的收入将达到23亿美元,到2030年将达到76亿美元。
 
尽管稳定的PQC产品还需要几年时间才能出现,但大型组织已经雇佣第三方为他们创建和部署专有的PQC解决方案,到2026年,基于PQC的网络安全服务将超过8.1亿美元。
 
量子安全浏览器是未来的必然产物,但随着个人计算社区越来越意识到量子威胁,IQT预计支持PQC的浏览器将会出现。这是一个潜在的巨大市场——2026年可能高达5.35亿美元。
 
  
详情:
https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqt-research-report-projects-that-post-quantum-cryptography-will-generate-2-3-billion-in-revenues-by-2026/
 
Quantropi以量子安全的方式远距离分发真实随机数
 
8月26日,加拿大量子安全解决方案提供商Quantropi演示了其专利技术QiSpace和SEQUR平台。
 
QiSpace™平台生成量子安全随机数,以SEQUR™量子熵服务的形式提供给企业客户。量子熵用于私下创建强大的、可信的密钥,然后对其进行量子安全加密,并通过现有的有线或无线互联网分发到世界(或太空)的任何地方。Quantropi利用加拿大渥太华CANARIE数据中心的超高速网络基础设施,在现实环境中演示了QiSpace SEQUR量子熵即服务。
 
结果表明,与目前流行的量子密钥分发(QKD)方法相比,性能有显著提升。
 
  
详情:
https://www.idahostatejournal.com/news/national/quantropi-makes-history-by-quantum-securely-distributing-true-random-numbers-over-vast-distances-using-existing/article_06ab26a3-ace4-5d19-8d63-1cd0bf8ac952.html
 
马里兰大学提出耗散非线性微分方程的高效量子算法
 
非线性微分方程出现在许多领域,并且是众所周知的难解。以往的一般非线性微分方程量子算法在演化时间上具有指数复杂度。近日发表在《美国科学院院报》的论文中,马里兰大学的研究人员给出了耗散非线性微分方程的第一个量子算法,并且证明该算法是有效的,只要耗散相对于非线性和强迫项足够强,且解不会衰减太快。
 
并且研究人员还给出了模拟非线性动力学的量子复杂度的几乎严格的分类。此外,Burgers方程的数值结果表明,即使在耗散较弱的情况下,该算法也可能解决复杂的非线性现象。
 
详情:
https://www.pnas.org/content/118/35/e2026805118
 

量子加密公司Arqit与巴布科克达成合作,进军国防领域
 
巴布科克国际集团公司(Babcock International)是英国一家在安全和关键任务环境中专门从事复杂资产和基础设施支持服务的跨国公司。该公司主要业务是公共机构,特别是英国国防部和网络铁路公司。
 
近日,量子加密公司Arqit和巴布科克签署了一份合作协议,在政府和国防部门测试和试验Arqit的QuantumCloud应用。今年8月初,Arqit向商业客户发布了QuantumCloud 1.0。
 
Arqit表示,作为一个灵活而强大的平台,QuantumCloud的构想是解决政府和行业可能面临的传统加密风险,并提供一个针对潜在量子攻击的“防火墙”。与巴布科克合作的目的是在广泛的平台和军事网络的实际操作场景中进行测试,包括英国政府资助的项目。
 
 
详情:
https://www.shephardmedia.com/news/digital-battlespace/babcock-steps-quantum-technology-realm-under-partn/
 
住友公司量子转换(QX)项目将在IEEE量子AI可持续性研讨会上展示
 
住友公司量子转型(QX)项目将于2021年9月1日亮相IEEE量子人工智能可持续发展研讨会。QX项目于2021年3月由《财富》500强全球贸易和投资公司住友公司发起,旨在通过将量子计算技术应用于公司经营的广泛行业,为社会提供新的价值。这是世界上第一个将“量子转型(QX)”定义为超越“数字转型(DX)”的下一个社会范式转变的项目。
 
  
QX项目的发起人和负责人Terabe Masayoshi将在IEEE量子人工智能可持续发展研讨会上介绍QX的愿景和活动。主办单位IEEE是世界上最大的促进技术进步的专业技术组织。在这次演讲中,他将展示量子计算如何对可持续发展做出贡献。
 
详情:
https://www.hpcwire.com/off-the-wire/sumitomo-corporation-quantum-transformation-qx-project-to-present-at-the-ieee-quantum-ai-sustainability-symposium/
 
国盾量子获安徽省专利奖金奖
 
近日,国盾量子的发明专利《一种量子密钥中继的方法、量子终端节点及系统》(ZL 201511005684.5)获得第八届安徽省专利奖金奖。专利涉及实用化量子通信网络的密钥中继关键技术,在量子通信网络的规模化建设和密钥中继服务质量提升方面,属于重要的基础型专利。
 
  
利用该专利的技术优势,国盾量子相关专利产品(量子密钥管理机、密钥系统交换密码机、量子密钥生成与管理终端等)已成功运用于量子通信城际及城域网项目中,在密钥分发距离、网络覆盖范围、用户数量、运行规模、服务质量等方面都实现了重要突破。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/8Th_RSexwOcgqDFWMjGMOw
 
本源量子计算全物理体系学习机全英文版上线
 
近日,由本源量子团队开发的本源量子计算全物理体系学习机全英文版正式上线。此次上线的国际版量子计算全物理体系学习机拥有超导、半导体、离子阱三种国际主流量子计算物理体系量子计算虚拟实验室,是国际市场上首个中英双语版本的国际化量子计算学习机,也是本源量子在人才教育上迈向国际市场的第一步。
 

详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/aMOWLWbwMLhZKj0MtP-8nQ
 
本源量子入围2021“直通乌镇”全球互联网大赛集成电路决赛
 
2021“直通乌镇”全球互联网大赛集成电路专题赛复赛于2021年8月26日在深圳举办,来自海内外的20个项目参加比赛,本源量子以项目“工程化量子计算机软硬件解决方案”入围集成电路专题赛决赛。
 
 
“直通乌镇”全球互联网大赛作为世界互联网大会重要板块之一,由国家互联网信息办公室指导,浙江省人民政府主办,是一个聚焦数字经济,贯穿全年的国际性赛事。通过探索互联网发展的新技术、新模式、新业态,搭建国内外互联网项目、技术、人才和资本合作的一个重要平台。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/HdrDG4zFTVoaQAja1eMwPg
 
量旋科技“双子座”量子计算机出口澳大利亚
 
8月19日,量旋科技官方宣布,公司旗下“双子座”桌面型核磁共振量子计算机已经成功从深圳出货,将运往澳大利亚城市珀斯。此次出口的量子计算产品,将在未来几周内,交付到西澳大利亚大学,供其研究和教学人员使用。此次发货,是量旋科技首次向大洋洲地区的海外客户进行产品交付。
 
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/_wX1C-_x0zG8WcX0R7nJkg
 
中创为量子入围“车联网身份认证和安全信任试点项目”名单
 
8月20日,国家工业和信息化部正式公布了《车联网身份认证和安全信任试点项目名单》。其中,由中创为量子与7家单位共同参与的“武汉智能网联示范区车联网身份认证和安全信任试点项目”成功入选工信部公示名单。
 
中创为量子与武汉新能源与智能汽车创新中心合作,共同成立创新联合实验室,实验室依托国家智能网联汽车(武汉)测试示范区,共同开展量子通信在智能网联领域的前沿课题研究。
 
  
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/6_tys8BUCeM7r5qQnH-KSQ
 
启科量子获得多个奖项
 
近日,启科量子获得了北京市“专精特新”中小企业荣誉称号,并收到了北京市经济和信息化局颁发的荣誉证书。“专精特新”是指企业应具备“专业化、精细化、特色化、新颖化”的特点。
 
同时,启科量子凭借《高速高成码率小型化量子密钥分发系统》项目,在“创客北京2021”集创北方·集成电路设计专项赛决赛中,从众多优秀企业中脱颖而出,获得优胜奖。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/p1VYAqsjWMjscgIJdNYHZA
https://mp.weixin.qq.com/s/eh1KUU-OHTv1vgODLbj6pQ
 
Entanglement公司加入美国量子技术中心
 
早期深度技术公司Entanglement(Ei)与埃森哲、康明斯和量子计算公司QCI一起,成为美国量子技术中心(CQT)的首批成员。CQT将与行业和政府利益相关方合作,确定迫切的需求和挑战,然后开发新的量子技术来解决这些问题。
 
美国国防部最近验证了一个Entanglement协作平台,该平台旨在优化个人防护设备(PPE)在美国所有县的公平分配。该平台的性能相对进化算法高出90%以上。Entanglement公司随后应用了这些突破性的能力,开发了疫苗分发和管理模型。
 
详情:
https://aithority.com/quantum-computing-2/entanglement-extends-reach-towards-national-science-foundation-and-midwest-quantum-academia/
 
亚马逊宣布正在开发量子计算机
 
继谷歌、IBM和微软之后,亚马逊的云部门现在也在开发自己的量子计算机。此前,亚马逊网络服务(AWS)在加州理工学院(Caltech)的校园内成立了量子计算中心。据AWS量子硬件团队负责人Oskar Painter透露,AWS启动了一个内部项目,致力于建造亚马逊自己的量子计算机,并为其开发软件和算法。但是亚马逊尚未透露时间表。
 
  
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https://mp.weixin.qq.com/s/gAuQdEbjd2mL3Fl1NASJbw
 
京东探索研究院首次提出量子并行处理框架QUDIO
 
近日,京东探索研究院院长陶大程带领其量子计算研究团队主要成员杜宇轩、钱扬提出全球首个以经典云平台为依托、量子计算设备为终端的量子并行处理框架QUDIO(quantum distributed optimization scheme),将可实现充分调度现有量子计算资源去求解超越经典计算的大规模任务。
 
据悉,与传统处理框架相比,QUDIO将已有的量子计算机结合起来形成量子云,可以充分利用各个量子资源,加速大规模数据处理,有效地缓解了当前量子计算机性能稳定性较差、处理大规模数据迭代时间过长的困境。要知道当前量子计算机受困于经典量子数据有效转化问题,一次能够处理的数据有限,通过联合多台量子计算机,可以并行处理多条数据。
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/LHH8LNetTOqc14i7ELpecQ
 
格芯提交IPO申请
 
据路透社报道,总部位于美国的世界第四大芯片代工厂GlobalFoundries(格罗方德/格芯)已向美国监管机构秘密申请在纽约进行首次公开募股(IPO)。据知情人士表示,这家芯片制造商的估值可能约为250亿美元。
 
目前,格芯与PsiQuantum建立了合作伙伴关系。上个月PsiQuantum完成了4.5亿美元的C轮融资,估值高达31亿美元。两家公司现在正在制造构成Q1系统基础的硅光子和电子芯片,这是PsiQuantum路线图中的第一个系统里程碑,旨在提供一台商业上可行的量子计算机,拥有100万个量子比特(量子信息的基本单位)及以上。
 
消息人士称,格芯预计将在10月份披露其IPO申请,并在今年年底或明年初上市,具体取决于美国证券交易委员会(SEC)处理其申请的速度。 
 
 
详情:
https://www.reuters.com/technology/exclusive-chipmaker-globalfoundries-files-confidentially-us-ipo-sources-2021-08-18/
 
雷神公司开发了基于量子技术的微波测辐射热计
 
雷神公司智能与空间部门的高级概念与技术(ACT)团队的研究人员正在研究如何将一些超灵敏的测辐射热计组装成一个阵列,从而制造出一种比现有任何设备都更强大的红外摄像机。他们开发了一种新的微波测辐射热计,它是一种比现有技术(如照相机中使用的CCD)更灵敏的检测光和其他辐射的工具。这种新装置基于量子效应。此外,ACT还参与了量子计算。
 
  
详情:
https://www.forbes.com/sites/davidhambling/2021/08/09/high-risk-high-payoff-inside-act-raytheons-extreme-research-division/?sh=624f230f2c10
 
Quantum Brilliance融资970万美元,致力于量子计算机的小型化
 
澳大利亚量子计算初创公司Quantum Brilliance宣布融资1300万澳元(约970万美元),由QxBranch创始人和Main Sequence投资财团领投。
 
这家澳大利亚国立大学的衍生公司找到了一种使用人造金刚石来驱动量子计算的方法。它的目标是到2025年展示50量子比特的、餐盒大小的量子加速器。Quantum Brilliance的量子加速器使用金刚石作为量子处理的引擎,就像硅驱动现有芯片一样。最重要的是,可以通过相对简单的控制系统在室温下完成。与之竞争的技术方案需要低温冷却或复杂的激光来消除可能破坏脆弱量子态的亚原子振动。
 
  
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https://mp.weixin.qq.com/s/Jq-INPqcaRZET8_s42A3PQ
 
 
三个阿贡实验室项目获得美国能源部资助
 
美国能源部(DOE)已为其阿贡国家实验室的三个项目提供资金,为量子信息科学的突破奠定基础。该奖项是美国能源部宣布的量子科学与工程领域新投资6100万美元的一部分。未来的量子传感器、计算机和网络将共享、处理和保护更多的信息。
 
三个项目分别是:量子发射器电子纳米材料显微镜(QuEEN-M)、原子量子信息表面科学(AQuISS)实验室、量子网络中可靠且可扩展的信息分发。
 
 
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https://ritzherald.com/three-argonne-projects-receive-doe-funding-for-breakthroughs-in-quantum-information-science/
 
澳大利亚CSIRO成立“量子技术未来科学平台”
 
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)新成立的量子技术未来科学平台任命Jim Rabeau博士担任首任主任。Rabeau博士曾是悉尼大学教授和悉尼纳米工业、创新和商业化研究所副所长。
 
  
“未来科学平台”项目是对具有特定挑战领域的科学的多年和多学科投资,在这些领域有机会创建新的产业。它们作为“平台”建立,以吸引CSIRO和行业合作伙伴的专业知识。
 
CSIRO最初的重点领域是加速药物开发、加强气候模拟、矿物勘探、材料发现以及国防和空间的传感和测量。现在,量子技术将作为未来科学平台关注的新领域。
 
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https://www.innovationaus.com/jim-rabeau-is-the-csiros-new-quantum-tech-chief/
 
UNM“高技术材料中心的量子本科生研究体验”圆满结束
 
上周,新墨西哥州大学(UNM)“高技术材料中心的量子本科生研究经历”圆满结束。该项目旨在促进和利用UNM在量子技术方面的长期和不断发展的基础研究设施,特别是在专门的研究中心,如高技术材料中心(CHTM)和CQuIC。该项目为新墨西哥州的四年制和两年制高等教育机构的学生提供了量子技术本科阶段的早期动手研究经验。
 
去年,新墨西哥大学获得了两笔赠款,建立了自己的量子技术中心。UNM的量子信息与控制中心是美国能源部向量子系统加速器(QSA)拨款1.15亿美元(5年)的一部分。此外还获得了2500万美元的美国国家科学基金会奖励,以启动一个新的量子信息科学和工程研究中心。
 
  
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https://news.unm.edu/news/new-summer-program-in-quantum-technologies-provides-undergrad-research-opportunities
 
匹兹堡大学获得750万美元拨款,用于开发一种新型量子存储器
 
由匹兹堡大学物理与天文系的Jeremy Levy领导的一个研究小组获得了一项为期五年、价值750万美元的拨款,致力于开发一种用于量子计算机的新型量子存储器。该项目由美国海军研究办公室支持的多学科大学研究计划资助。
 
电子的自旋可以通过多种方式进行操控,从而产生基于自旋的量子比特,进而可以用于制造量子计算机和其他量子信息处理能力。挑战在于如何控制电子。Levy的团队旨在改造排列成蜂窝状结构的微小碳条,以捕获单个电子,并利用其固有的自旋来存储和操纵量子信息。
 
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https://www.pitt.edu/pittwire/features-articles/developing-new-type-quantum-memory
 
FSU研究人员获得440万美元资助以推进量子软件开发
 
佛罗里达州立大学(FSU)的一名研究人员正在领导能源部一项价值440万美元的项目,帮助开发能够利用超级计算机能力和推进量子信息科学的软件。
 
该项目由FSU化学和生物化学副教授Eugene DePrince领导,包括来自弗吉尼亚理工大学、华盛顿大学和劳伦斯伯克利国家实验室的合作者。
 
美国能源部总共拨款2800万美元用于五个软件开发的研究项目,使超级计算机在量子信息科学方面取得巨大飞跃,DePrince是其中的一部分。
 
  
详情:
https://news.fsu.edu/news/science-technology/2021/08/18/fsu-researcher-nets-4-4m-grant-to-advance-quantum-systems/
 

基于量子传感器的可穿戴式脑磁图系统正式投入使用
 
英国量子传感与计时技术中心的研究人员通过衍生公司Cerca Magnetics开发了一种可穿戴的大脑成像系统,目前已安装在多伦多的儿童疾病医院(SickKids),用于自闭症的开创性研究。
 
多伦多的研究人员正在使用这种新型的脑部扫描仪,它部署了量子传感器来测量头皮上方的磁场,这一过程称为脑磁图(MEG),用于扫描那些由于兄弟姐妹患有神经发育障碍而被确定为患自闭症可能性更高的儿童。不同于笨重的传统MEG扫描仪,Cerca系统是唯一的可穿戴MEG系统,患者可以在扫描过程中自由移动。
 
 
详情:
https://mp.weixin.qq.com/s/XPXIFGA4f0A_AVb_cSCX6Q
 
上海大学尹鑫茂教授发表量子超导研究新成果
 
近日,上海大学理学院物理系上海市高温超导重点实验室的尹鑫茂教授与新加坡国立大学、新加坡科技研究局、香港城市大学、英国剑桥大学等单位合作在国际顶级学术刊物《Chemical Society Reviews》上发表题为“Recent Developments in 2D Transition Metal Dichalcogenides: Phase Transition and Applications of the (Quasi-)Metallic Phases”的文章。
 
  
近年来该研究领域成为拓扑超导和新型半导体材料研究领域新的增长点。该论文总结了团队近几年来在二维层状材料和超导及其量子相变领域的研究成果,系统地概述了该领域从理论到实验的最新研究进展。
 
详情:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cs/d1cs00236h
 
研究人员提出一种高度稳定的新型量子比特
 
基于振动碳纳米管和一对量子点的量子比特可能异常抗噪声。法国国家科学研究中心(CNRS)的Fabio Pistolesi及其同事的研究表明,这种量子比特的“退相干时间”会非常长,这使得它成为一个有吸引力的量子计算平台。
 
在这种量子比特中,悬浮的碳纳米管充当谐振器,其振动耦合到纳米管内部形成的双量子点。它们会保持长时间的相干性,因为信息存储在它们的机械振荡振幅中,而振荡器在开始衰减之前可以进行数百万次振荡。
 
研究人员在《物理评论X》上报道了他们的工作,现在他们计划制造他们提出的量子比特,并在实验上测试它的性能。
 
  
详情:
https://physicsworld.com/a/nanomechanical-qubit-could-be-highly-stable/
 
华人科学家开发了新的量子指纹协议,传输速度更快
 
欧洲经委会(ECE)教授Li Qian、Hoi-Kwong Lo和物理学博士生Xiaoqing Zhong开发了一种改进的量子指纹(QF)协议,以更有效和安全地解决信息传输问题,这些问题出现在计算机网络、超大规模集成电路(VLSI)芯片设计等环境中。该团队的协议使用光子量子态的许多不同频率(一种新的方法)来编码信息。他们的论文最近发表在《自然·通讯》上。
 
  
QF协议是通过利用一种叫做叠加的特性来实现的。在经典通信中,光子将信息编码为1或0,但在量子力学中,光子可以存在于该二进制之间的许多状态中。这些中间状态的可能组合使得每个单个光子能够携带更多的信息,从而减少总体数量,节省时间、能量和带宽。
 
详情:
https://news.engineering.utoronto.ca/quantum-fingerprints-made-smaller-and-delivered-faster/
 
扭曲石墨烯的独特性质,可能会推动未来量子计算平台的设计
 
一个美国团队发表在《物理评论快报》上的一项新研究描述了电子如何通过两种不同构型的双层石墨烯。这项研究是布鲁克海文国家实验室、宾夕法尼亚大学、新罕布什尔大学、石溪大学和哥伦比亚大学合作的结果,研究人员可以利用这项研究在未来设计更强大、更安全的量子计算平台。
 
当一种材料被设计成几纳米大小的小尺度时,它将电子限制在一个尺寸与其自身波长相同的空间中,导致材料的整体电子和光学性质在一个被称为量子限制的过程中发生变化。在这项研究中,研究人员使用石墨烯来研究电子和光子或光粒子中的这些限制效应。
 
文章的第一作者、布鲁克海文博士后代中伟说:“如果我们能够理解电子如何在二维材料的低维空间中以几纳米的小尺度运动,我们也许能够找到另一种利用电子研究量子信息科学的方法。”
 
  
详情:
https://penntoday.upenn.edu/news/atomically-thin-twisted-graphene-has-unique-properties
 
研究人员制造了一种分子量子比特
 
来自麻省理工学院和芝加哥大学的研究人员表明,一种由有机金属分子制成的量子比特可以制造出可调谐的、高灵敏度的传感器,也许有一天可以在量子计算机中充当逻辑电路。麻省理工学院的化学家Danna Freedman于本周一在ACS 2021年秋季物理化学会议上介绍了这项工作。
 
研究人员将铬原子连接到四个碳氢化合物环,构建了它们的分子。当用激光照射量子比特时,分子会发出红外光致发光,其亮度由自旋决定。团队可以通过施加微波来设置初始自旋状态;自旋的变化通过光输出的变化来测量。
 
除了在量子计算中的应用,这些分子还可以检测神经元的动作电位或与细胞繁殖有关的温度变化,因为这两种性质都可以影响铬原子的自旋。
 
  
详情:
https://cen.acs.org/acs-news/acs-meeting-news/Molecules-work-quantum-bits/99/web/2021/08
 
新的量子“秒表”可以改进成像技术
 
科罗拉多大学博尔德分校的最新发明可能会推动各种成像技术的重大改进,从绘制整个森林或山脉的传感器,到诊断阿尔茨海默病和癌症等人类疾病的更精确的设备。研究成果发表在本周的Optica杂志上。
 
这项研究是时间相关的单光子计数(TCSPC)。它的工作原理是:科学家首先向目标发射激光,小到单个蛋白质,大到地质层,选定的样本记录从它们反射回来的光子。收集的光子越多,对物体的了解就越多。
 
这项研究是通过科罗拉多大学博尔德分校领导的纠缠科学与工程(Q-SEnSE)中心新推出的2500万美元量子系统的一部分。
 
  
详情:
https://floridanewstimes.com/new-quantum-stopwatch-can-improve-imaging-technology/329485/
 
光与物质的相互作用将推动量子技术的发展
 
目前,光与物质的相互作用仅限于单个原子,因此限制了我们在基于量子技术的复杂系统中研究它们的能力。
 
而在《自然》杂志上发表的一篇论文中,洛桑联邦理工学院(EPFL)基础科学学院的Jean-Philippe Brantut小组的研究人员首次发现了一种让光子在超低温下与原子对相互作用的方法。这一突破对于引领量子技术发展的腔量子电动力学(QED)领域具有重要意义。
 
  
详情:
https://www.miragenews.com/light-matter-interactions-propel-quantum-620619/
 
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