周报丨国防科大量子计算系统首次亮相；IT巨头戴尔入局量子计算

2021世界计算大会，国防科大量子计算系统首次亮相

在长沙举办的2021世界计算大会上。由国防科技大学计算机学院牵头研制的银河鲲腾QW2020量子计算系统首次亮相。

据称，这是国际上首台图论问题专用量子计算系统，通过算法理论、软硬件控制、物理系统多个层面的协同设计，实现了对多粒子通用量子漫步的完全可编程动态模拟和多种图论问题量子算法的开发和实验验证，有望未来在大数据处理等领域获得应用。

QW2020量子计算系统基于量子漫步的计算模型进行设计，采用了原创硅基光量子芯片结构，集成了纠缠光子源、可配置光学网络等，通过电学调控片上元件实现对光量子态的操控，从而实现量子信息的编码和量子算法的映射，具有高集成度、高稳定性、高精确度等优势。

在此基础上，系统可演示顶点搜索、图同构等图论问题量子算法的求解，实现了当前国际最大规模的图论问题量子算法的运行。同时，系统在量子态产生和量子操作精度方面均达到了国际先进水平，保证了量子算法运行的高保真度。

详情：

IT巨头戴尔入局量子计算

戴尔推出了一个量子计算的混合仿真平台，并通过IBM的Qiskit进行测试。该平台可以让开发人员在经典基础设施上运行量子应用程序、算法和其他用例。

该混合仿真平台主要优势包括：

●混合仿真平台可以在Kubernetes等云本地平台上执行经典和量子处理。以前，开发人员必须通过云提交数据和工作负载进行处理；

●每个量子电路不再需要分别进行执行和排队等待；

●工作负载可以在本地运行；

●混合方法可以为开发人员提供优化成本的选择，从而节省资金。

详情：

https://www.zdnet.com/article/dell-technologies-test-hybrid-emulation-platform-for-quantum-computing-via-qiskit/

QC Ware获得2500万美元B轮融资，加速量子应用开发

本周，QC Ware宣布获得2500万美元的B轮融资。科赫工业(Koch Industries)的投资子公司科赫颠覆技术(Koch Disruptive Technologies)和世界领先的聚合物公司之一科思创(Covestro)共同领投了该轮融资，三星风投(Samsung Ventures)和花旗集团(Citi)、D. E. Shaw集团和Pegasus Tech Ventures也参与了这轮融资。

新的资金将用于扩大QC Ware团队，支持Forge™的加速开发。Forge与其他量子计算云服务不同，它为用户提供了针对实际行业问题的开创性和微调交钥匙量子算法。

详情：

https://www.prnewswire.com/news-releases/qc-ware-raises-25-million-series-b-financing-to-accelerate-development-of-applications-for-near-term-quantum-hardware-301387780.html

康奈尔提出用于大型电力系统的量子计算解决方案

根据康奈尔大学即将发表在《应用能源》(2021年12月1日)上的研究，科学家们首次提出了一种新的混合解决方案，即通过创建基于量子计算的“智能系统”方法来构建故障诊断框架，可以在几秒钟内准确快速诊断故障并找到解决方案。

在论文中，研究人员在大规模IEEE测试电力系统中证明了该方法的有效性和可扩展性。在这篇文章中，他们发现基于量子计算的深度学习方法可以有效地扩展，以便在不影响性能的情况下对大型电力系统进行快速诊断。

详情：

https://techxplore.com/news/2021-09-tying-quantum-ai-prompts-smarter.html

最新研究：只需1.3万个量子比特，即可破解2048位RSA加密

最近，法国新能源与原子能委员会的Élie Gouzien和Nicolas Sangouard证明，通过将量子存储器集成到量子计算机中，13436个量子比特就能破解RSA-2048，比此前研究中所需的量子比特数减少了3个数量级。

这项研究表明，破解当前主流的2048位RSA加密，在可预见的未来就可能实现，因为根据IBM和谷歌的技术路线图，到2029年将实现百万量子比特。尽管估计1.3万个量子比特的破解时间长达177天，但未来随着量子比特数的增加，所需时间将指数级缩减。

该论文发表在《物理评论快报》上。

详情：

光子盒参与量子信息前沿领域和战略科技力量高层次专家研讨会

本周二，由中国科协主办、中国科学院成都文献情报中心承办的“量子信息前沿领域和战略科技力量高层次专家研讨会”在成都召开。来自全国量子信息领域10余家科研机构、创新研发企业的知名专家、企业家等共30余人，以线上线下相结合的方式参加了此次研讨会。

来自中国科学技术大学、南京大学、清华大学、北京量子信息科学研究院、南京邮电大学、电子科技大学、西南交通大学、北京计算科学研究中心、中山大学、合肥本源量子计算科技有限责任公司、四川文理学院成都研究院、安徽问天量子科技股份有限公司、成都中微达信科技有限公司、英飞尼迪（珠海）创业投资管理有限公司、成都光子盒科技有限公司等科研院校与企业的专家同仁们围绕议题进行了激烈的思想碰撞和深入研讨，为我国量子信息前沿科技发展与战略布局等献言建策。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/XuVQqcxvJwFYnXyRCe5b4w

第十七届挑战杯“量子安全应用”揭榜挂帅专项赛结果揭晓

9月29日，由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联和地方省级政府共同主办，国盾量子组织的第十七届“挑战杯”竞赛“揭榜挂帅”专项赛“信息安全中的‘矛’‘盾’交锋——抵抗量子计算冲击的量子安全应用”比赛 结果公布。

经过评审委员会资格审查、审核遴选、答辩评审，来自7个省份11所高校的13支队伍脱颖而出。根据统一安排，获得特等奖的5支队伍将于11月赶赴“擂台赛”参与“擂主”的争夺。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/iWK5QTrJ_C0VC5MBcPHleA

美国国家科学基金会投资5000万美元，支持量子科技和人工智能

最近，美国国家科学基金会(NSF)宣布了一项5000万美元的投资，以推动由融合加速器项目(Convergence Accelerator)资助的10个融合多学科的研究团队进入到第二阶段。入选的团队将继续采用融合方法，将第一阶段的概念和解决方案转变为量子技术、应对气候变化和管理自然灾害、监测和探测生物威胁方面的实际、可持续应用，以及其他解决社会最紧迫问题和挑战的现实解决方案。

2020年9月，融合加速器第一阶段启动，包括29个团队。在第一阶段，这些团队开发了他们的最初概念，加强了他们的团队，并与客户、最终用户和合作伙伴进行沟通交流。各团队完成了第一阶段，并提交了正式的第二阶段提案和推介。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/u7ZSVV4_DbBp1gsMUVcbhw

法国启动4.5亿欧元的量子优先研究与设备计划

本周，法国高等教育、研究及创新部部长弗雷德里克·维达尔(Frédérique Vidal)宣布正式启动量子优先研究与设备计划(PEPR)，这是今年1月21日马克龙总统宣布的18亿欧元量子科技国家战略最重要的项目之一。

在未来五年内，将投资1.5亿欧元用于基础研究，重点是4个主题：

●固态量子比特(自旋量子比特、猫量子比特、飞行量子比特、光子量子比特、鲁棒混合量子比特)

●冷原子(用于传感和计算)

●算法、纠错和后量子密码(PQC)

●基于计算和密码的基本非传统量子方法

量子优先研究与设备计划在现有3亿欧元的基础上增加1.5亿欧元，使得未来五年的总投资达到4.5亿欧元。

详情：

印度理工学院德里分校启动量子技术中心

印度理工学院德里分校(IIT-Delhi)建立了一个量子技术卓越中心。该中心将专注于量子计算、量子通信、量子传感和计量以及量子材料和器件等领域，并将这些领域的研究融合在一起。同时，该中心还将帮助相关研究人员从印度科技部推广更多的项目。

此外，该中心将开展与量子处理器和低温控制器、半导体量子比特的建模和技术开发以及CMOS和2D材料相关的研究活动。同时，该中心还将探索量子传感和计量、量子生物光学、单光子探测器的开发以及基于半导体(2D材料，III-V)的光源等技术。

详情：

https://opengovasia.com/indian-institute-launches-centre-for-quantum-technologies/

NUS和泰雷兹签署谅解备忘录，共同开发和测试商业应用的量子技术

新加坡国立大学(NUS)和法国泰雷兹集团签署了一份谅解备忘录(MoU)，标志着为期两年的合作关系即将展开，他们将共同开发和测试用于商业应用的量子技术。根据谅解备忘录，新加坡量子工程项目(QEP)和泰雷兹将探索在量子传感新材料和设计领域的合作机会，推动量子技术的发展。

泰雷兹将提供其SafeNet Luna硬件安全模块(HSMs)和高速网络加密器，以支持用于研究的量子设备接口。这些设备中的算法和量子随机数生成技术提供了加密灵活性，可以轻松实现量子安全加密并对抗量子计算的威胁。

该设备将被部署在新加坡进行的概念验证试验中。2021年5月，泰雷兹推出了一项网络加密解决方案，旨在保护企业数据免受未来量子网络攻击。它用一种抗量子计算的方案来补充标准加密，该方案正在考虑成为国际标准。

详情：

https://www.eurekalert.org/news-releases/929952

格拉斯哥大学启动量子技术中心

近日，英国格拉斯哥大学宣布成立一个专门的量子技术中心，以开发新的项目，如高尔夫球大小的重力探测器、观察人体内部的精密摄像机以及新的安全通信形式。

这所大学聚集了许多在英国量子研究领域工作的顶尖工程师、物理学家和计算科学家。该中心旨在进一步利用这一优势，发展新的商业伙伴关系，将基础研究转化为新产品，并吸引和留住最优秀的研究人员和学生。

该中心将于明年开放。

详情：

https://digit.fyi/glasgow-university-centre-for-quantum-technology/

研究人员获得马克斯·普朗克-洪堡研究奖

马克斯·普朗克学会和亚历山大·冯·洪堡基金会表彰了Pablo Jarillo-Herrero、Anastassia Alexandrova和Sumit Gulwani三人在量子研究方面做出的贡献。

Jarillo-Herrero在在二维摩尔结构中观察到量子可以结合超导性和拓扑性质。这些材料有可能用于传感器、电子产品和量子计算机上。Alexandrova开发了一些方法来模拟化学反应中催化剂的行为。Gulwani开发了一种算法，该算法能够从极少的输入/输出示例、基于自然语言的规范或仅仅从代码和数据上下文有效地生成计算机程序，使科学家和开发人员在数据整理和软件工程任务中提高效率。

今年的奖项将于2022年11月3日在柏林举行颁奖典礼，并与2022年的奖项一起颁发。

详情：

https://www.miragenews.com/max-planck-humboldt-research-award-for-new-640830/

加州大学洛杉矶分校工程团队将领导量子网络研究

加州大学洛杉矶分校电气和计算机工程团队将领导一个由多所大学组成的研究团队，该团队已从美国陆军研究办公室(ARO)获得了一笔为期三年的375万美元资助，用于开发基于量子力学的安全通信网络。

这项工作将重点关注如何利用纠缠光子的稳健分发来创建基本安全通信、传感网络和分布式计算。此外，研究人员还将利用网络科学知识来创建、测试和探索基于量子力学的网络跨学科方法。这些基础性和应用性的努力将有助于美国建立互联量子网络。

详情：

https://samueli.ucla.edu/army-research-office-taps-ucla-engineering-team-to-lead-quantum-network-research/

美国能源部为3个量子研究项目提供1750万美元

本周，来自橡树岭国家实验室(ORNL)的3个量子研究项目获得了DOE提供的1750万美元。

第一个项目，ORNL和洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)获得1250万美元，这是能源部资助的首批两个重点支持量子互联网的项目之一。第二个项目是为期三年的透明光量子网络纠缠管理和控制项目的一部分，ORNL将与亚利桑那大学合作改进光网络，项目获得180万美元。第三个项目，DOE将在四年内拨款320万美元给ORNL和劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)，用于由ORNL领导的量子场和带电粒子量子增强探测项目。

以上三个项目将有助于建立量子互联网的基础，推进量子纠缠能力，包括通过光子对来共享信息，并开发下一代量子传感器。

详情：

https://insidehpc.com/2021/09/doe-funds-17-5m-for-3-ornl-led-quantum-research-projects/

美国国家科学基金会(NSF)拨款500万美元资助量子互联网研究

本周，美国国家科学基金会(NSF)宣布了一项为期两年、价值500万美元的资助授予马里兰大学领导的多机构团队。该资助用于开发量子互连，为量子互联网铺平道路提供关键技术。

这个名为QuaNeCQT (Quantum Networks to Connect Quantum Technology)的团队一直在开发调制解调器和路由器设备的量子版本。该设备允许“离子阱”量子计算机在以公里为单位的距离上进行量子信息交换，这将有力地推动网络的发展，帮助社会解决棘手的问题。

该研究小组计划在中大西洋地区量子互联网(MARQI)项目部署这项新技术。

详情：

https://thequantumdaily.com/2021/09/27/university-of-maryland-led-consortium-receives-5-million-nsf-grant-to-fund-research-on-quantum-internet/

康奈尔研究人员获得80万美元资助，通过机器学习解决量子物理问题

康奈尔大学的韩裔物理学家Eun-Ah Kim从Gordon and Betty Moore基金会获得了80万美元的资助，用于一个名为“加速机器学习驱动的量子材料发现”项目。她与其他研究人员一起通过机器学习来理解量子比特，并利用实验产生的数据来分析电子行为。

详情：

https://www.miragenews.com/grant-funds-machine-learning-discovery-in-641016/

拉脱维亚首次使用量子技术加密数据传输

为了确保民用和国防数据传输安全的最高水平，拉脱维亚移动运营商LMT、拉脱维亚无线设备制造商MikROTik和拉脱维亚大学数学与信息学院(LU MII)合作研究和开发量子网络创新。目前，首批测试已经进行，科学家们在LMT网络中传输用量子技术加密的信息，为降低未来网络安全风险迈出了重要的一步。

在LMT和LU MII联合进行的第一次测试中，使用量子技术加密的数据在LMT网络中传输，量子密钥同步速度约为2000bps。目前，这两个量子技术设备都位于LU MII，但计划将其中一台设备转移到LMT进行下一个测试。在开展量子技术应用方面，MikroTik计划在与LMT和LU MII联合合作框架内开发加密设备，即适用于量子加密的芯片。

详情：

https://www.world-today-news.com/lmt-with-lu-wmd-scientists-for-the-first-time-tries-data-transmission-encrypted-with-quantum-technologies-technologies-science/

全栈量子计算公司IonQ今日上市

本周，纽交所特殊目的收购公司dMY Technology Group III与量子计算硬件公司IonQ的企业合并已经完成交割，合并后的公司普通股和公开认股权证预计于10月1日开始在纽约证券交易所交易，代码分别为“IonQ”和“IonQ.WS”。

详情：

剑桥量子公司(CQ)宣布其最新版本的TKET完全开源

剑桥量子公司(CQ)宣布其最新版本的TKET现在已经完全开源。TKET是一个硬件无关的量子软件开发工具包，将用于量子电路的高级优化与所选量子设备的特定目标编译过程相结合，有助于量子计算用户在量子平台之间无缝切换，同时保持一致的高性能。

其用户只需要专注于开发量子应用程序，而不是围绕任何特定硬件的特性重写代码。同时，CQ帮助量子计算硬件公司确保他们的处理器能够获得最佳性能。这个开发遵循了从0.8版开始的开源扩展；扩展是Python模块，使TKET能够与不同的量子设备和模拟器一起工作，并提供与其他量子软件工具的集成。

详情：

https://www.newelectronics.co.uk/electronics-news/quantum-software-development-toolkit-now-fully-open-sourced/240799/

Atos向西班牙交付了第一台量子学习机

本周，Atos宣布向西班牙加利西亚超级计算中心(CESGA)交付了世界上性能最强的商用量子模拟器——Atos量子学习机(QLM)。这是在西班牙安装的第一个量子模拟器。该量子学习机(QLM)现在已经投入使用，它将使CESGA的技术人员、开发者和用户能够开发、优化和测试量子应用和模型。

QLM将用于CESGA与大学和行业研究人员合作开展的欧洲研究项目，这些项目涉及纳米技术、新材料和工业工艺、健康和生命科学以及海洋科学等科技领域。此外，Atos将提供一个培训计划，并在系统的整个生命周期内持续完善其性能，以确保交付的顺利开展。

详情：

https://www.indianweb2.com/2021/09/atos-delivers-first-quantum-learning.html?m=1

本源量子荣膺全球互联网大赛一等奖

本周二，“直通乌镇”全球互联网大赛总决赛颁奖典礼在浙江乌镇举行，合肥本源量子计算科技有限责任公司凭借“工程化量子计算软硬件解决方案”项目，在全球19个国家的1012个项目中脱颖而出，夺得集成电路专题赛一等奖和大赛最具创新奖。

本源量子此次参赛的“工程化量子计算软硬件解决方案”项目，主要围绕开展量子处理器、量子处理器的极低温运行环境搭建、量子计算机控制系统、量子软件与服务等量子计算硬件和软件产品的研发。该方案将重点解决量子芯片、量子测控、量子软件等关键技术，深入开展优化量子计算控制系统软件及应用软件研究。

详情：

量旋科技发布新一代桌面量子计算机“三角座”

2021年9月27日，在“ICT中国·高层论坛”上，深圳量旋科技有限公司(以下简称“量旋科技”)重磅发布了“三角座”量子计算新产品。

量旋科技“三角座”核磁共振量子计算机，以原子核的自旋属性作为量子比特的载体，利用射频脉冲操纵并读取量子比特状态，可实现3比特的任意量子算法，并且拥有开放物理硬件层级的脉冲序列编辑功能等，搭配随机附带的操作软件SpinQuasar，用以操控“三角座”来进行量子计算教学演示和自定义量子编程运算。“三角座”还支持多终端云服务，用户可以通过网络访问量子计算硬件；同时提供接口库，用户还可以通过编程接口访问量子计算功能。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/0R0rdImamooZB9H_CXQ-Mg

富士通和大阪大学深化容错量子计算机的合作研发

大阪大学和富士通公司今天宣布成立富士通量子计算联合研究部门，作为大阪大学量子信息和量子生物学中心(以下简称QIQB)的合作研究部门。

新研究部门将专注于开发容错量子计算机的基础技术。这些努力将利用两个合作伙伴各自的优势，将QIQB先进的量子纠错和量子软件技术与富士通在计算和量子技术方面的应用知识相结合。更具体地说，QIQB和富士通的目标是为容错量子计算机开发量子软件，通过量子技术创新解决复杂的社会问题。

详情：

https://www.asiaone.com/business/fujitsu-and-osaka-university-deepen-collaborative-research-and-development-fault-tolerant

英特尔推出第二代Loihi神经形态芯片，可用于量子计算研究

9月30日，英特尔发布了第二代神经形态研究芯片Loihi 2和开发“神经启发”应用程序的开源软件框架Lava。与第一代Loihi相比，新芯片支持新类别的神经启发算法和应用，同时提供高达10倍的处理速度、高达15倍的资源密度，每个芯片有多达100万个神经元，能效得到提高。

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家Gerd J.Kunde博士说：“洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员一直在使用Loihi神经形态平台来研究量子计算和神经形态计算之间的权衡，并在芯片上实现学习过程，”。

详情：

https://insidehpc.com/2021/09/intel-launches-2nd-loihi-neuromorphic-chip-lanl-investigating-trade-offs-between-quantum-and-neuromorphic-computing/

D-Wave将主办量子比特大会，面向全球2000位客户

量子计算系统、软件和服务的领导者D-Wave宣布，将于10月5日至7日举办一年一度的全球量子比特大会(Qubits Conference)。如今，该大会已进入第六个年头，它将以线上形式进行，为数千名技术专家、开发人员和前瞻性企业提供实时对话与问答，方便他们了解更多关于D-Wave最新量子技术的信息，以及听取客户和合作伙伴的意见。

该公司今年计划为其全球社区(包括来自超过37个国家的商业决策者和量子应用开发者)提供他们需要的工具和方案，以解决一些世界上最复杂的关键业务问题——从医疗保健到金融服务等领域，并将这些量子混合用例投入商用。具体形式以技术会议、实践指导和嘉宾演讲为主，详细介绍他们的量子应用，以360度视角展示量子计算的能力和潜力。

详情：

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/d-wave-to-host-qubits-conference-featuring-global-2000-customers/

蒙大拿仪器公司发布新产品CryoAdvance™低温恒温器

作为高精度、全自动闭环光学低温恒温器的先驱，蒙大拿仪器公司宣布发布新产品CryoAdvance™。该产品是一种低振动、无制冷剂的系统，允许用户在50mm(3.2K至350K)或100mm(3.4K至350K)的样品室中获取低温，它是所有量子实验室所需的基础设备。与入门级CryoCore®(2021年2月发布)相比，CryoAdvance™实现了更低的温度和更少的振动，并增加了定制服务。

CryoAdvance™平台包括一个触摸屏用户界面，以及在整个范围内自动化温度控制所需的所有电子设备、真空泵和监控系统。标准配置提供了5个窗口端口，45条低频直流线和2条高频射频同轴线，以适应一系列光学、射频和电测量。

详情：

https://thequantumdaily.com/2021/09/24/montana-instruments-corporation-announces-cryoadvance - the-new-flagship-laboratory-workhorse-for-advanced-materials-quantum-device-characterization/

Orca Computing宣称制造出世界上最小的量子计算机

由牛津大学教授Ian Walmsley领导的Orca Computing于2019年成立，该公司的核心技术是单光子，并表示已经制造出世界上最小的量子计算机。

Orca的量子计算机是机架式系统，能在室温下运行，并且该量子计算机使用单光子技术，不受外部环境干扰。此外，Orca还与英国电信(BT)和英国石油(BP)签署了第一份商业协议，研究将其设备接入数据中心是否有助于生产更节能的材料。

详情：

https://www.bbc.com/news/technology-58738571

英国初创公司开发用于定位和导航的芯片级光学传感器

英国初创公司Zero Point Motion成立于2020年，旨在开发基于MEMS和PIC组合的低成本、大批量生产的光学传感器。这项技术的优势在于，传感器可以以比智能手机传感器高1万倍的精度感知运动，如果需要，还可以提供量子传感路线图。

未来，该公司计划生产两种不同性能的传感器。第一种是高性能传感器，用于运动受限或受控的应用，如图像稳定、运动监测或工业无人机；第二个是设计用于在没有GPS的情况下进行长时间高精度位置跟踪，如自动导航或室内导航，有可能向汽车市场拓展。

公司创始人Ying Lia Li(华裔)是伦敦大学学院(UCL)的实验量子物理学博士。

详情：

https://www.novuslight.com/startup-developing-chip-scale-optical-sensors-for-positioning-navigation_N11884.html

后量子加密公司PQShield和Kudelski Security合作应对量子威胁

PQShield是一家专门从事后量子加密技术的网络安全公司，今天宣布与Kudelski集团的网络安全部门Kudelski Security达成互惠协议，随着量子计算时代的到来，将共同解决数据保护问题。

根据协议，PQShield将为Kudelski的客户提供专家培训和咨询服务，以及针对软件和硬件的后量子加密解决方案，为应对量子威胁做好准备。除咨询服务外，还将建立合作推荐和共同营销关系，以支持Kudelski Security走向市场的战略。

Kudelski Security于2020年12月推出了其量子安全实践，以认识到量子技术在未来带来的威胁。与PQShield合作将扩大专家咨询和应用安全资源的可用性，并为客户提供在软件和硬件上使用PQShield量子加密解决方案的潜力，从而促进实践。

详情：

https://www.prnewswire.com/news-releases/pqshield-and-kudelski-security-partner-to-address-quantum-threat-301386975.html

北京大学王剑威等在硅光子芯片中实现纠错量子比特

近日，北京大学物理学院研究员王剑威与来自英国布里斯托大学和丹麦科技大学的研究人员合作展示了如何利用资源高效的光子架构实现量子纠错编码，从而提高量子算法的性能。当运行无错误保护和有错误保护的相位估计算法时，成功率从62.5%提高到95.8%。

研究人员开发了一种架构，通过创建d能级量子比特——qudit，将多对纠缠光子的片上生成和单个光子上的多个量子比特编码相结合，从而实现可编程图态和防错量子比特。

该团队提供了实验证据，证明错误保护不仅可以为未来容错机器带来优势，还可以为当前准容错设备上的近期应用带来优势。他们通过增加用于防错量子比特操作的光学电路的宽度，同时保持与物理量子比特操作相同的光学深度，证明了改进的工艺可靠性。

详情：

https://www.nature.com/articles/s41567-021-01333-w

港大研发量子化学算法，将从量子模拟获取有机光功能材料

近日，由香港大学化学系杨军博士领导的量子化学研究小组利用高级量子化学算法，开发了一种广泛应用的计算技术，揭示了光物理过程中复杂的电子和能量传递路径。香港大学研发的量子化学算法，标志着新一代有机光功能材料从高精度大规模量子仿真产生的新机制理论和计算研究中取得了突破性进展。

该团队开发了一种新算法，通过关联大规模从头算DMRG-SCF模拟中前所未有的大量价π电子，精确捕获多体量子态和相互作用。他们进一步提出了“双粒子形式”，以评估DMRG-SCF波函数的电荷传输和1(TT)对产生特性。

该理论方法和计算结果发表在英国皇家化学学会的旗舰期刊《化学科学》上。

详情：

https://phys.org/news/2021-09-breakthrough-quantum-chemistry-technique-optimisation.html

研究超导量子比特的科学家发现了可能导致量子信息丢失的结构和化学缺陷

普林斯顿大学Houck实验室的研究人员利用位于布鲁克海文国家实验室的美国能源部科学用户设施办公室的功能纳米材料中心(CFN)和国家同步加速器光源II (NSLS-II)的最先进的表征能力，帮助弥合了材料特性和量子比特性能之间的差距。结果表明，超导铌量子比特中存在可能导致损耗的结构和表面化学缺陷。

详情：

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210930140720.htm

研究人员发现超冷极性分子中量子比特的强大存储能力

英国杜伦大学的研究人员最近进行了一项研究，旨在探索在超冷极性分子中存储量子信息的潜力。该团队成功地证明了在分子中存储量子比特的同时限制退相干，这可能对量子计算工具的发展具有重要意义。基于微波脉冲技术，他们可以使分子之间的相互作用时间拉长。这意味着可以用来收集分子在超精细状态下的高精度测量数据，进而扩大目前对分子内部结构的理解。

目前，他们正在开发一种旋转魔法陷阱(magic trap)，其中基态和第一个旋转激发态的光位移是相同的。这样的陷阱将支持旋转态之间的长相干性，对于实现高保真纠缠门以及研究量子磁性相关模型都非常重要。

这项研究发表在《自然物理学》杂志上。

详情：

https://phys.org/news/2021-09-robust-storage-qubits-ultracold-polar.amp

百亿亿次级量子蒙特卡罗模拟可能是寻找新型半导体材料的关键

目前，阿贡领导力计算设施(ALCF)正在进行量子蒙特卡罗研究，旨在寻找一种可以取代硅基半导体的新材料。该团队还与英特尔并行计算中心合作，修改代码以在Aurora超级计算机上运行，使ALCF的Theta超级计算机的处理速度提高了20倍。

该小组开发了开源模拟代码QMCPACK，其软件包含蒙特卡罗算法，并在计算中使用薛定谔方程，这显著减少了使用百亿亿次级系统(如下一代Aurora超级计算机)模拟的量子近似数。使用该系统能够在更大的系统上运行计算，并提高模拟结果的准确性，以帮助确定一种新的半导体材料来取代硅基半导体。

详情：

https://www.hpcwire.com/2021/09/27/seeking-new-semiconductor-materials-using-quantum-monte-carlo-calculations/

阿联酋研究人员改进了一类新算法，旨在保护区块链免受量子计算加密攻击

本周，阿联酋技术创新研究所(TII)的研究人员改进了一类新算法的可行性，旨在保护区块链应用程序免受量子计算加密攻击。这建立在密码社区的大量研究之上，其目的是开发更好的协议来改进零知识证明(Zero-Knowledge Proof)。

零知识证明广泛应用在区块链、智能合约和身份验证等技术中。大多数关于零知识证明的抗量子协议的研究都是基于格的。格非常灵活，是最具可塑性的密码数学结构之一。TII团队专注于基于秩综合征解码(RSD)问题作为格的替代方案，该技术使用线性编码，效率更高，且适应性更强。它们的实现比给定证明的最先进的综合征解码实现小60%，参数是其大小的1%。此外，它的速度也相当快，在47毫秒内解决一个基准验证，而在综合征解码中则需5000毫秒。

详情：

https://www.einnews.com/pr_news/552386745/quantum-resistant-protocols-for-zero-knowledge-proofs-to-strengthen-blockchain-security

分子和光的强耦合将推动量子传感、量子计算发展

研究人员已经证明，单个分子可以打开或关闭光束，这一功能可用于控制量子计算机的组件或此类计算机的网络。在演示这种转换过程中，他们观察到了一种称为真空拉比分裂的量子效应，这是以前在单个分子中从未观察到的。该团队使用的系统由一个耦合到光学腔的分子组成，也可以作为量子比特。

数据结果显示，拉比分裂来自分子和空腔之间的光子交换，表明了分子和光的强耦合。这种耦合是量子处理器的关键，这将为分子在量子传感、量子计算和光学等领域的应用开辟新的道路。

详情：

https://physics.aps.org/articles/v14/133

研究人员首次演示双层扭曲薄片的量子干涉，有望取代量子计算机现有组件

英国巴斯大学的研究人员发现了一种制造“单晶片”器件的方法，这种器件非常薄，而且没有缺陷，有可能取代今天量子计算机电路中使用的组件。

研究人员在研究超导体二硒化铌(NbSe2)两层之间的连接点时，发现了这一现象。通过拆分、扭曲和重新组合这两层，研究人员能够构建一个极其敏感的磁场传感器——超导量子干涉仪设备(SQUID)，用于测量极其微小的磁场。

SQUID在医疗保健(如心脏病和脑磁图)和矿产勘探等领域有着广泛的重要应用。SQUID也是当今商用量子计算机的组成部分。

详情：

https://scienceblog.com/525645/superconducting-flakes-could-make-better-components-for-quantum-computers/

—End—

相关阅读：

光子盒将为中国境内的研究机构和企业提供一个免费的垂直招聘信息发布渠道，欢迎有需求的机构或企业直接联系光子盒。（微信：Hordcore）

你可能会错过：