周报丨量旋科技即将发布20比特超导量子计算机；量子体积创下新的纪录

光子盒研究院出品

量旋科技预计2022年年初发布20比特超导量子计算机

12月20-22日，科技部主办的首届全国颠覆性技术创新大赛领域赛(成都)在成都高新区举行。量旋科技申报的“超导芯片量子计算机研发及产业化项目”荣获“2021年度全国颠覆性技术创新大赛优胜项目”，成功晋级全国总决赛。

量旋科技透露其首台超导芯片量子计算机预计在2022年年初对外发布，比特数将达到20个。该系统将集成稀释制冷机、超导量子芯片与“天琴座”测控系统，支持通用代码编程，方便量子电路设计，可运行混合量子-经典算法，模块化设计，具有更高的集成度、自动化程度，并且自主研发适配底层硬件的操作系统，为量子计算的产业化应用提供有力支持。

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https://mp.weixin.qq.com/s/YAecmmlRCCq-PYffDGjbKg 

Quantinuum H1-2量子计算机首次测得2048量子体积

Quantinuum(霍尼韦尔量子计算部门与剑桥量子合并后的公司)发布了第二代H1量子计算机——H1-2。System Model H1-2使用了与霍尼韦尔H1-1相同的离子阱架构、控制系统设计、集成光学器件和光子学。目前，H1-2测得的量子体积为2048，成为有史以来在量子计算机上测得的最高量子体积。

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https://www.quantinuum.com/pressrelease/demonstrating-benefits-of-quantum-upgradable-design-strategy-system-model-h1-2-first-to-prove-2-048-quantum-volume 

全球首条搭载量子保密通信系统的轨道交通线路在武汉投入运营

全球首条应用量子加密技术进行轨道交通建设的线路——武汉地铁16号线26日正式开通运营。武汉地铁16号线全长33.1公里，设站12座，设计时速120公里，是目前武汉市跑得最快的地铁。

武汉地铁16号线搭载的量子保密通信系统由国内自主研发，来自北京中创为量子通信技术股份有限公司。这一量子保密通信系统由网管服务器、中央控制服务器、密钥管理服务器和安全网关组成，安装于地铁的综合监控系统。

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https://mp.weixin.qq.com/s/zzqS2feypUrJIsEogRz0iw 

龚旗煌、潘建伟等撰写的《集成光量子技术路线图》在《自然》发表

12月23日，北京大学龚旗煌院士、王剑威研究员，中国科学技术大学潘建伟院士、陆朝阳教授，中山大学刘进教授，与来自欧洲、美国、日本、澳大利亚的研究人员共同撰写的综述文章The potential and global outlook of integrated photonics for quantum technologies(集成光子学在量子技术中的潜力和全球展望)在Nature Reviews Physics发表。

文章将作为集成光量子技术的路线图。在这份路线图中，作者通过具体的例子论证了集成光子学给量子技术带来的价值，并讨论了通过克服当前的障碍在未来可能实现的应用。本文的目的是通过概述与量子技术集成光子学相关的材料、器件和组件的科学挑战，以及为了将这些技术推向市场所需的制造基础设施和供应链的挑战，从而推动进一步的跨学科研究。

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姚期智、施尧耘荣获FOCS 2021“时间检验奖”

上周，第62届IEEE计算机科学基础年度研讨会(FOCS 2021)各奖项揭晓：中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院院长、清华大学量子信息中心主任姚期智和阿里巴巴达摩院量子实验室负责人施尧耘，与其他两位作者凭借2001年发表的论文《Informationl Complexity and the Direct Sum Problem for Simultaneous Message Complexity》，获得时间检验奖。

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中国发布“十四五”国家信息化规划量子信息技术

本月27日，中央网络安全和信息化委员会印发《“十四五”国家信息化规划》(以下简称《规划》)，对我国“十四五”时期信息化发展作出部署安排。《规划》提出了10项重点任务和优先目标，其中量子科技在这些任务和目标中都扮演着重要角色。

《规划》特别指出，要布局探索量子信息技术研究。加强共性关键技术和基础器件研发。超前布局量子通信、量子计算、量子传感技术研究，推动量子计算应用探索与产业生态体系建设。探索构建量子信息网络技术与标准体系。

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http://www.gov.cn/xinwen/2021-12/28/5664873/files/1760823a103e4d75ac681564fe481af4.pdf

德国航空航天中心开启量子计算计划

德国航空航天中心(DLR)启动量子计算计划，将在未来四年内建造不同架构的量子计算原型机。为推进这一目标，DLR将通过竞争性招标程序授予大型合同。

为此，DLR广泛与大型公司、初创企业和其他研究机构合作，以共同推进硬件和软件的开发，获得可扩展且可纠错的原型光量子处理器，并扩大量子计算机的应用范围。

输入模式和光子量子比特的数量将通过几个阶段实现增长，最多可达64个光子量子比特。第一阶段实现8个量子比特，将在三年后完成，第二阶段将在整个项目持续四年后实现——有可能扩展到超过100个量子比特的系统。

有意向参与的申请可在2022年1月31日之前提交报名表。

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https://www.dlr.de/content/en/articles/news/2021/04/20211220_call-for-proposals-to-construct-photonic-quantum-processors.html 

美国国家科学基金会资助马里兰大学500万美元用于量子网络研发

最近，美国国家科学基金会(NSF)已授予马里兰大学500万美元用于连接量子技术的量子网络项目(QuanNeCQT)——创建量子互连，应用于可以连接物理上相距数公里的量子计算机。

这些互连将使用户能够利用当前互联网庞大的现有基础设施来开发下一代量子互联网。除此之外，更广泛的影响还包括通过向最终用户提供安全访问以及量子计算合法性的认证，使量子计算机的用户基础显著增加。

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https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=2134891

史蒂文斯理工学院从美国陆军获得700万美元用于量子研发

近日，美国陆军已与史蒂文斯理工学院(SIT)的研究人员签订了一份价值700万美元的合同，致力于通过科技进步来增强国防能力。

由SIT首席研究员、物理副教授Yuping Huang领导的12名研究人员将合作开展与量子传感、成像和数据处理相关的量子和人工智能技术的研究。

详情：

https://indiaeducationdiary.in/stevens-institute-of-technology-school-of-engineering-and-science-researchers-secure-7-million-from-u-s-army-for-quantum-research-and-development/ 

印度陆军建立了第一个量子实验室

本周，在印度国家安全委员会秘书处(NSCS)的支持下，印度陆军最近在军事电信工程学院(MCTE)建立了量子实验室，以在这一关键发展领域进行研究和培训。

实验室将重点推动领域是量子密钥分发、量子通信、量子计算和后量子密码技术研究。这些研究将有助于跨越到下一代通信，并将印度武装部队当前的密码系统转变为可以抵御量子计算机攻击的后量子密码。

详情：

https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=1786012 

印度首个量子计算科技园将落户古吉拉特邦

研究公司Innogress在2022年“古吉拉特邦峰会”期间，宣布将古吉拉特邦甘地那加尔(Gandhinagar, Gujarat)的印度量子计算技术园区设立“大卡纳瓦蒂量子计算技术园”(GKQCTP)。作为印度第一个量子计算技术园区，这里将创建一个强大的量子技术生态系统：从研发、设计和工程、模拟和测试到制造、包装和量子技术技能。

GKQCTP项目符合印度国家量子技术与应用使命(NM-QTA)、“印度制造”、“数字印度”等目标；随着GKQCTP内部制造基于量子比特的超高速量子计算芯片，印度对进口硅基半导体和IC芯片的依赖将下降，也将为印度创造超越硅的IT未来。

详情：

https://analyticsindiamag.com/indias-1st-quantum-computing-tech-park-to-come-in-gujarat/ 

俄罗斯开发了俘获离子量子计算原型机

俄罗斯国有企业俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)宣布，来自俄罗斯量子中心和俄罗斯科学院P.N. Lebedev物理研究所的科学家开发了一台俘获离子量子计算原型机“Onions”。

这台原型机是作为Rosatom实施的量子计算路线图的一部分开发的。到2024年底，Rosatom将建造一台具有云接入功能的通用量子计算机。

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https://interfax.com/newsroom/top-stories/73493/ 

正寻求SPAC收购上市的Rigetti Computing获得追加的4500万美元投资

Rigetti Computing宣布特殊目的收购公司(SPAC) Supernova Partners Acquisition Company II, Ltd.("Supernova II")普通股的私募股权投资(PIPE)提供价值4500万美元的追加承诺。

Supernova II此前签署了认购协议，以每股10.00美元的价格私募发行约1.03亿美元的普通股。如今，加上额外的承诺，PIPE的承诺总额约为1.48亿美元，追加承诺比之前宣布的PIPE溢价，每股价格达到10.25美元。Rigetti计划利用合并所得款项加速其多代量子处理器的开发并发展其商业业务，交易完成后，合并后的公司将更名为Rigetti Computing, Inc.。

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https://www.prnewswire.com/news-releases/rigetti-computing-and-supernova-partners-acquisition-company-ii-announce-additional-45m-pipe-investment-301450807.html 

首个集成到超级计算机中的光子协处理器

近日，法国初创公司LightOn宣布将其开发的光子协处理器集成到法国Jean Zay超级计算机中——世界上最强大的计算机之一。这是全球首个集成到超级计算机中的光子协处理器。在接下来的几个月内，Jean Zay社区的选定用户将可以使用LightOn光子协处理器。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/lighton-photonic-co-processor-integrated-into-european-ai-supercomputer/ 

启科量子博士后科研工作站正式授牌

本周，由北京市人力资源和社会保障局组织的“2021博士后工作助力北京高质量发展推进会”在北京亦庄召开，会上批准启科量子等56家单位设立园区类博士后科研工作站。

此次被北京市人力社保局、全国博士后管理委员会正式授牌为博士后科研工作站单位，标志着启科量子在技术研发、人才队伍建设、产学研合作等方面取得了重大突破。

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https://mp.weixin.qq.com/s/lk-gL8GlcBK0CQrljoXd6A 

Procure Space ETF调整持仓，投资组合中加入量子公司

美国维高资本控股集团(Virgo Capital Holdings, LLC)全资子公司ProcureAM已经调整了旗下指数基金Procure Space ETF(纳斯达克代码：UFO)的持仓。量子加密公司Arqit Quantum成为新加入基金投资组合的八家上市公司之一，自2021年12月20日起生效。

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https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/arqit-quantum-one-of-8-companies-added-to-procure-space-etf/ 

Cellframe为第三代区块链创建抗量子解决方案

为预防拥有指数级算力的量子计算机破解区块链的安全密钥，近日，Cellframe网站分享了他们为第三代区块链创建的抗量子解决方案进展。

为了实现创造安全、分散的环境和维持互联网自由的团队使命，Cellframe解决方案从抗量子签名开始，入围美国国家标准技术研究院(NIST)“后量子密码(PQC)标准化”工作决赛的候选算法也加入到了Cellframe架构中。

明年还将有更多的整合计划：包括在2022年第三季度引入量子密钥交换。因此，Cellframe继续开发量子安全的区块链解决方案，以消除行业众所周知的带宽瓶颈。

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https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/cellframe-developing-quantum-resistant-solution-for-third-generation-blockchains/

互通金融科技集团有限公司推出抗量子钱包ixWallet 2.0

香港互通金融科技集团有限公司(ixFintech)宣布将隐私身份认证和后量子计算安全性成功集成到旗下分布式数字资产钱包——ixWallet 2.0中，以保护用户的身份免受网络安全风险。

新版ixWallet 2.0带有两个新索引：ixBitcoin和ixEthereum。这些指数与原先的ixCrypto指数相结合，有助于比较比特币、以太坊等加密货币市场的表现。因此可以根据用户的需求和使用情况，提供更高效、更灵活的KYC(Know Your Customer)流程。

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https://apnews.com/press-release/business-wire/technology-business-hong-kong-f012d13ce09f45f0b825ae1acd472ae2

中国科大实现单离子超分辨成像

中国科大郭光灿院士团队在冷原子超分辨成像研究中取得重要进展：团队李传锋、黄运锋、崔金明等人在离子阱系统中实现了单个离子的超分辨成像。

这一成果于12月23日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。论文的共同第一作者是中科院量子信息重点实验室的钱忠华博士和崔金明副研究员。这项研究也得到了科技部，国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省的资助。

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https://mp.weixin.qq.com/s/r45ARhcC3wHwkuGg8qBY3w 

CEA-Leti研究所团队开发了新型集成硅量子器件

法国CEA-Leti研究所团队开发了新型硅量子器件集成，可将有效栅极间距减半，并在一维全耗尽型绝缘体上硅(FD-SOI)量子点(QD)阵列中提供完全可控性。这是通过反向偏置和使用交换门对互补金属氧化物半导体(CMOS)、绝缘衬底上硅(SOI)器件中实现的QD系统进行静电耦合控制的首次演示，也是成功控制量子比特应用自旋的第一步。

论文指出，操作硅量子点阵列需要具有良好栅极间距的均质和超密集结构。这种密度对于单独控制量子点的化学势(即每个点的电荷占用)、交换相互作用或每个点之间的隧道势垒是必要的。

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https://www.electronicsweekly.com/news/business/leti-proposes-fd-soai-spin-qubit-platform-quantum-computing-2021-12/ 

印度科学家设计出更高效的量子计算技术

印度班加罗尔拉曼研究所(RRI)的一组科学家使用他们设计的新方法测量了冷却至微开尔文温度的原子的自旋特性。该研究成果已发表在《物理评论研究》杂志上。

借助这项新技术，科学家们测量了原子自旋态的自旋特性和寿命，与现有技术相比，检测灵敏度提高了一百万倍。因此，他们证明了这种低温下的自旋相干性是长期存在的。这一技术可用于制造可精确检测小磁场的设备，在采矿、勘探和需要对小磁场进行时间分辨测量的生物医学成像中也有重要应用。

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https://www.socialnews.xyz/2021/12/28/indian-scientists-devise-technique-for-more-efficient-quantum-computing/ 

本源量子联合中科大研究团队在量子近似优化算法研究中取得新进展

近日，本源量子联合中科大研究团队在量子近似优化算法（Quantum Approximate Optimization Algorithm，“QAOA”）的研究中取得最新进展。

该研究证明了S-QAOA算法（Shortcuts to Quantum Approximate Optimization Algorithm，“S-QAOA”）是利用现阶段的含噪声量子计算机求解组合优化问题的理想选择。这项研究进一步推进了量子计算在组合优化问题上的应用。

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https://mp.weixin.qq.com/s/6SL4tqbKu3HDvsMsUeSjkQ 

科学家通过同轴电缆成功将两个量子处理器纠缠

今年2月，芝加哥大学普利兹克分子工程学院的钟有鹏博士（现已加入南方科技大学量子科学与工程研究院）及其合作者一起在《自然》杂志发表文章。

在论文中，钟有鹏博士等通过同轴电缆将两个量子处理器纠缠到一起，并实现了较高的状态传输保真度及跨芯片纠缠保真度，为大规模量子计算机的设计及分布式量子计算提供了一种新思路。

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https://mp.weixin.qq.com/s/YiYKNlcOgSE_Xa5P5M6_CQ 

南京大学现代工学院在量子测量表征的研究中取得重要进展

近日，南京大学现代工程与应用科学学院与之江实验室合作，提出了利用弱值对量子测量进行直接表征的研究成果。

该工作利用量子系统具有时间对称性的双态矢量描述，对前、后选择的量子系统进行弱测量，将广义测量结果—弱值与实现后选择过程的量子测量算符建立对应关系，通过提取不同可观测量的弱值实现对量子测量直接表征，该方法被称为直接量子探测器层析（Direct Quantum Detector Tomography，DQDT）。本工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研基金的支持。

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https://mp.weixin.qq.com/s/IYlDJe7I4o7GuwJRDC__vA 

北京量子院拓扑量子计算团队取得重要实验进展

北京量子院拓扑量子计算团队助理研究员刘玉龙等与芬兰阿尔托大学米卡教授课题组合作，在超导腔光力反激光以及量子信息存储研究方面取得重要实验进展。相关工作以《Optomechanical Anti-lasing with Infinite Group Delay at a Phase Singularity》为题在《物理评论快报》上发表。

该工作得到了量子调控与量子信息重点专项、国家自然科学基金、科学挑战计划以及芬兰科学院基金的支持。

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https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.273603 

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