周报｜北约公布量子技术研究计划；1月欧洲量子技术公司融资9600万美元

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本文为1月31日至2月6日周报。

北约公布量子技术研究计划

北约正在开发基于量子物理的系统，以保持其技术优势——尤其是对中国的优势。

在其高级研究计划中，北约专家列出了量子计算、量子传感、量子密码系统以及量子尺度材料的工程计划；超国家层面，北约专注于制定该领域的新政策，寻求与政府组织和私营公司的合作伙伴关系。

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https://thesaxon.org/they-are-the-future-nato-intends-to-study-quantum-technologies/

1月欧洲量子技术公司融资9600万美元

今年1月，欧洲量子技术领域出现了一波融资热潮，欧洲量子技术公司筹集了9600万美元，仅在今年第一个月就筹集了去年投资总额的近一半。其中，包括英国后量子密码公司PQShield融资2000万美元、德国初创公司HQS Quantum Simulations融资1200欧元、瑞士量子通信公司Terra Quantum融资6000万美元。

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https://sifted.eu/articles/quantum-computing-startup-deals-january/

TQI报告：2030年量子安全市场估值达100亿美元

2月2日，the Quantum Insider(TQI)与Safe Quantum(SQ)合作，联合发布了量子安全市场研究报告。

这份研究报告建立在先前报告的基础上，对量子加密(QE)、后量子密码(PQC)、量子互联网和量子随机数发生器(QRNG)的市场规模进行了详细评估。预测到2030年，全球量子安全市场价值约为100亿美元，复合年增长率约为50%。

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https://thequantuminsider.com/2022/02/02/the-quantum-insider-report-forecasts-quantum-security-market-worth-10-billion-by-2030/

Hyperion Research：2024年全球量子计算市场年增长率将超20%

2月4日，由量子经济发展联盟(QED-C®)和QC Ware赞助、欧洲量子产业联盟和加拿大量子产业联盟共同协助，Hyperion Research发布了量子计算(QC)研究报告。报告显示，2021年全球量子计算市场盈利4.9亿美元；预计到2024年，该市场将以每年21.9%的速度扩张。具体观点包括：

1.2022-2025年，QC软件(包括应用程序和中间件)将占据市场主要收入，约35%；本地和基于云的QC硬件将占市场收入的23%；基于云的QC用户访问约占16%；QC专业服务占14%；

2.QC供应商表示，QC的主要潜在市场是量子计算开发组织、网络安全、金融部门和学术界；

3.目前推动QC使用的主要算法是机器学习(24%)、优化(19%)、建模/仿真(19%)、网络安全(14%)和蒙特卡洛流程(9%)。

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https://finance.yahoo.com/news/study-estimates-more-20-percent-170500754.html

瑞士研究团队开发了“拓扑量子比特”

近日，发表在Advanced Quantum Technologies上的新研究表明，瑞士保罗谢勒研究所(PSI)研究团队开发出“拓扑量子比特”。

通过利用不同半导体和超导材料薄膜中产生的奇异电子态，研究团队能够创建定义为“拓扑量子比特”的新物质，并最终证明了锑化铟具有在纳米线中形成所需拓扑马约拉纳费米子所需的特性：从氧化物层下的电子分布的角度来看，锑化铟更适合作为拓扑量子比特的载体材料。

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https://www.advancedsciencenews.com/stable-qubits-for-more-compact-quantum-computers/

俄罗斯提出创建量子互联网的路线图草案

俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)宣布2022年底将向俄罗斯联邦政府提交第二个量子计算发展路线图草案。Rosatom的代表提到：2025年至2030年期间的主要任务是将第一批量子处理器联网，并在网络上建立量子互联网。

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https://rosatom.ru/journalist/news/v-2022-godu-rosatom-predstavit-proekt-dorozhnoy-karty-po-sozdaniyu-kvantovogo-interneta/?sphrase_id=2651781

德国联邦教育和研究部(BMBF)拨款1600万欧元用于开发光量子处理器

近日，德国联邦教育和研究部(BMBF)出资1600万欧元资助PhotonQ项目——由斯图加特大学领导，维尔茨堡大学、美因茨大学和乌尔姆大学、慕尼黑工业大学、斯图加特微电子研究所和Vanguard Automation有限公司参与的联合开发光量子计算机项目。

2022-2025年的项目期间，斯图加特大学将致力于建造包含八个量子比特的量子计算机，用于证明基于测量原理的光量子计算的适用性。联合团队将开发确定性光子源、可扩展的硅光子电路、更好的连接技术和新型单光子探测器，尽可能在减少系统中光学损耗的同时提高生成、探测光子的设备效率。

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https://www.azooptics.com/News.aspx?newsID=27377

加拿大魁北克省引入IBM量子系统

2月3日，加拿大魁北克省政府和IBM宣布了新的合作计划，IBM将在加拿大部署首个量子系统，为魁北克的量子创新区提供支持。

双方将共同建设魁北克-IBM发现加速器项目，助力魁北克省的舍布鲁克创新区、布罗蒙微电子创新区的建设。合作具体包括以下三个方面：

1.量子计算：部署IBM Quantum System One供魁北克政府及其合作伙伴使用，发现加速器团队将探索量子材料、量子计算应用等复杂问题；

2.人工智能：发现加速器团队将使用人工智能模型来探索药物开发等用例；

3.高性能计算：发现加速器团队将利用高性能计算(HPC)的主要基础设施，整合经典技术和量子技术，探索各种科学挑战。

详情：

https://www.prnewswire.com/news-releases/ibm-and-government-of-quebec-launch-groundbreaking-partnership-to-accelerate-discovery-with-first-ibm-quantum-system-in-canada-301475160.html

波兰加入IBM Quantum Network

隶属于波兰科学院生物有机化学研究所波兹南超级计算和网络中心(PSNC)加入IBM Quantum Network，并将与波兰科学家和IBM一起开发量子计算技术和应用。

在波兰推出IBM Quantum中心是扩大量子生态系统的突破性一步。中心的相关负责人Marcin Gajdziński表示，与IBM的合作将使PSNC在量子计算应用方面取得新发现，最终有助于克服创造新材料或药物的挑战。

作为首家加入IBM Quantum Network的波兰机构，PSNC将在量子计算领域发展前瞻性能力，为最终用户创建专用的软件和新的编程工具。

详情：

https://epoznan.pl/news-news-125971-poznan_z_pierwszym_hubem_kwantowym_w_europie_srodkowo_wschodniej_zaczyna_sie_cos_wielkiego

波兰正使用亚马逊Braket进行量子计算研究

波兰的研究人员正在使用亚马逊Braket——AWS量子计算服务，以测试、加速量子计算应用的开发。

波兰科学院理论物理中心的Michał Oszmaniec教授领导的Quantin研究团队借助亚马逊Braket进行量子计算的基础应用研发，重点是表征和减少近期量子计算机中的错误。目前，该团队正在开发高效方法以减轻超导量子比特测量过程中噪声和串扰的影响；由Krzysztof Kanciak博士领导的华沙军事科技学院控制论系团队正在进行量子密码安全性研究，使用亚马逊Braket SDK在量子处理器上执行Grover算法来求解后量子密码解决方案中的复杂代数方程。

详情：

https://aws.amazon.com/cn/blogs/quantum-computing/pursuing-quantum-computing-research-in-poland-with-amazon-braket/

欧洲准备公布主权宽带星座计划

欧盟负责空间政策的欧盟专员1月表示，欧盟委员会将“几周后”公布其拟议卫星宽带星座的架构。

该计划也将利用量子加密来保护网络。2021年5月，欧洲授予空客公司领导的联盟15个月的合同，研究欧洲的量子技术动力网络EulqQCI。

详情：

https://spacenews.com/europe-ready-to-unveil-sovereign-broadband-constellation-plan/

橡树岭国家实验室将其量子专用实验室空间增加三倍

为了进一步加强其战略合作伙伴关系并为量子信息科学(QIS)投资提供场所，橡树岭国家实验室(ORNL)正在将其量子专用实验室空间增加两倍，并增加一栋转化研究能力(TRC)大楼。TRC计划于2022年底完工，是一个专门为世界领先的计算和材料科学研究而建造的设施，将有助于推进量子信息的科学和工程。

灵活的空间将通过提供原子制造和材料表征能力来支持实验室不断增长的基础材料研究，以加速新型量子计算设备的开发。研究人员还将利用该设施追求量子建模和模拟的进步，利用共同设计方法开发量子算法和量子系统原型。

详情：

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/ornl-reviews-quantum-research-milestones-will-triple-its-quantum-dedicated-lab-space/

USRA-Rigetti-NASA团队晋级DARPA ONISQ第二阶段

美国大学空间研究协会(USRA)宣布它与Rigetti、NASA的联合团队顺利晋级DARPA含噪声中等规模量子设备优化(ONISQ)计划的第二阶段。

该项目于2020年ONISQ的第一阶段启动，USRA被选中领导“利用高级混合器调度应用”(SAAM)项目，该项目与Rigetti Computing合作，并通过DARPA与NASA量子人工智能实验室合作。该项目将继续使用Rigetti量子处理器，包括该公司最近推出的80量子比特系统，旨在增加可用于对该团队开发的变分量子算法进行编程的量子计算能力。

详情：

https://newsroom.usra.edu/usra-teams-with-rigetti-computing-and-nasa-to-deliver-technology-for-phase-2-of-the--darpa-onisq-program/

印度航天部展示超300米自由空间量子通信及实时密码应用

1月27日，印度航天部(DOS)空间应用中心(SAC)和物理研究实验室(PRL)的联合团队共同演示了基于量子纠缠的实时量子密钥分发(QKD)，并在超过300米的大气信道测试了量子安全的文本、图像传输和量子辅助的双向视频同话。

此次实验演示了基于BBM92协议的量子通信链路：安全密钥速率为~1.8kbps，量子比特误码率(QBER)小于10%，贝尔参数和量子可见度分别大于2.2和80%。有了这些进展，印度空间研究组织(ISRO)进一步将进行基于卫星的基础量子力学实验以及量子通信演示，以保障未来的数据安全。

详情：

https://www.isro.gov.in/update/31-jan-2022/department-of-space-demonstrates-entanglement-based-quantum-communication-over

D-Wave加入哈德逊研究所的量子联盟倡议

1月31日，量子计算硬件公司D-Wave宣布加入哈德逊研究所的量子联盟倡议(QAI)。QAI是一个由公司、机构和大学组成的财团，其使命是提高认识并制定政策，以促进美国在量子技术方面的领导作用至关重要性。

详情：

https://www.globenewswire.com/news-release/2022/01/31/2375987/0/en/D-Wave-Joins-the-Hudson-Institute-s-Quantum-Alliance-Initiative.html

Archer公司宣布将量子计算应用于移动设备

Archer Materials公司宣布，凭借最新的12CQ芯片突破，将量子计算应用于移动设备。

公司首席执行官Mohammad Choucair博士说：“Archer的12CQ芯片开发是独一无二的，因为我们有潜力启用量子驱动的移动设备。”Archer表示，它首次使用手机兼容技术在室温下在芯片上检测到¹²CQ芯片中的量子信息。

详情：

https://www.proactiveinvestors.com/companies/news/972746/archer-materials-ushers-in-use-of-quantum-computing-in-mobile-devices-with-latest-12cq-chip-breakthrough-972746.html

ColdQuanta宣布2021年预订量增长超140%

近日，量子生态系统领导者ColdQuanta发布2021年度盘点，公司在收入、员工人数、技术里程碑等各个业务方面都取得了显著发展。

具体来说，2021年公司里程碑包括：

1）新老客户和用例的预订量增长超过140%；

2）员工人数增长超过70%；

3）与IBM、Strangeworks 和Classiq建立重要合作伙伴关系；

4）首次在中性原子量子计算机上演示多量子比特量子算法；

5）通过在大型密集二维冷原子阵列中捕获和寻址 100 个量子比特实现量子计算机里程碑。

详情：

https://www.prnewswire.com/news-releases/coldquanta-closes-explosive-year-of-growth-achieving-over-140-bookings-increase-and-nearly-doubling-headcount-301471153.html

Multiverse Computing与Xanadu合作提供金融量子软件解决方案

2月2日，量子计算金融公司Multiverse Computing和全栈光量子计算公司Xanadu宣布建立合作伙伴关系。

此次合作，Multiverse将借助Xanadu的PennyLane开源软件框架，为金融行业开发基于量子的全新解决方案。PennyLane由Xanadu首次发布于2019年，借助开源方法将量子计算平台与机器学习工具相连接，允许旗下用户以类似神经网络的方式训练量子计算机。

详情：

https://www.multiversecomputing.com/news/multiverse-computing-partners-with-xanadu-to-deliver-quantum-software-solutions-for-finance/

维尔纳西门子基金会(WSS)捐赠1500万瑞士法郎赞助CarboQuant项目

近日，维尔纳西门子基金会(WSS)捐赠1500万瑞士法郎赞助Empa的CarboQuant项目——旨在为室温下运行的新型量子技术奠定基础。

目前，Empa的nanotech@surfaces实验团队正在开发类似石墨烯条的潜在下一代量子计算机材料、建立两个新的测量系统，旨在石墨烯纳米带中的自旋效应的基础上，开发室温环境下能够操纵的量子效应。

详情：

https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=59666.php

莱迪思半导体宣布将举办线上后量子密码研讨会

2月2日，低功耗可编程领导者莱迪思半导体(NASDAQ: LSCC)宣布，将于2月22日举办主题为《FPGA中的反脆弱安全性和后量子加密》的线上研讨会。

随着系统安全性威胁的增加，该研讨会将探讨当今网络安全的趋势和风险。具体来说，将讨论如何利用FPGA为未来的系统提供弹性和安全的芯片、解决方案和服务，以降低风险和减少脆弱性；此外，还将重点讨论后量子密码和相关的标准要求。

详情：

https://www.businesswire.com/news/home/20220202005008/en/Lattice-to-Host-Virtual-Seminar-on-Anti-Fragile-Security-and-Post-Quantum-Cryptography-in-FPGAs

Algorithmiq获得400万美元的种子轮融资

芬兰量子计算软件开发商Algorithmiq宣布种子轮融资筹集400万美元。Tiger Global、K5 Global、Jorma Ollila(Nokia/Shell)、Haakon Overli(Dawn Capital)均参与投资，这笔资金将用于开发抗噪声量子算法。

目前，Algorithmiq采用变分量子算法，可以提供比超级计算机算力高达100倍的量子计算机化学模拟速度。

详情：

https://tech.eu/2022/02/02/tiger-global-participates-in-quantum-advantage-software-maker-algorithmiqs-4-million-seed-round

infinityQ Technology宣布完成种子轮融资

2月3日，量子模拟计算开发商infinityQ Technology宣布完成种子轮融资，Hevella Capital、iGlobe Partners、Westcott Investment Group、Cato Stonex和Louis Vachon均参与本轮投资。

infinityQ于2020年1月成立在加拿大，迄今为止已筹集了近500万美元资金。2021年4月，infinityQ推出了独立云平台——infinityQube，提供量子优化解决方案；目前，infinityQ正致力于将解决方案商业化到博彩业，并将开发代号为“C∞per”的下一代芯片，旨在与系统无缝集成以提高算力、解决复杂问题。

详情：

https://www.globenewswire.com/news-release/2022/02/03/2378646/0/en/infinityQ-closes-seed-extension-round-to-bring-their-technology-to-commercialization.html

Allosteric Bioscience和Polaris Quantum Biotech利用量子技术合作开发新药物

2月3日，Allosteric Bioscience和Polaris Quantum Biotech宣布签署合作协议，共同利用量子计算和人工智能来开发新型药物。

改善老龄化、实现长寿和治疗相关疾病是Allosteric Bioscience的主导项目和本次协议的重点，由Polarisqb也将投资支持这个联合项目——使用量子计算和人工智能来创造一种涉及衰老的关键蛋白的抑制剂。

详情：

https://www.marketscreener.com/news/latest/Quantum-Computing-Targets-Improved-Human-Aging-and-Longevity-in-new-Agreement-between-Allosteric-Bio--37735096/

Entangled Networks将通过Strangeworks生态系统推出MultiQopt编译器

1月27日，量子计算软件的全球领导者Strangeworks宣布与量子计算初创公司Entangled Networks合作，开发完整的硬件和软件解决方案以支持多量子处理器(QPU)计算。在加入Strangeworks Quantum Syndicate™后，Entangled Networks将与Strangeworks合作，通过Strangeworks生态系统将其多QPU编译器MultiQopt推向市场。

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https://strangeworks.com/newsroom/strangeworks-and-entangled-networks-partner-to-enable-multi-qpu-computers

Rigetti Computing任命Peter Pace为董事会主席

2月3日，全栈量子计算先驱Rigetti Computing宣布，推举退休的美国海军上将Peter Pace担任董事会主席。

2005-2007年间，Pace担任美国第16任参谋长联席会议主席——是首位担任此职位的海军陆战队员，也因此成为美国总统、国防部长、国家安全委员会和国土安全委员会的首席军事顾问。2008年，被授予总统自由勋章。2017年6月以来，Pace一直任职于Rigetti的董事会。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/rigetti-computing-names-retired-general-peter-pace-chairman-of-the-board/

国际联合团队借助量子技术提出新的材料模拟方法

近日，日本高等科学技术研究所副教授Kenta Hongo博士领导的国际研究团队提出了“第一原理量子蒙特卡罗方法”的先进模拟技术，研究成果发表在《物理化学》上。

团队将“第一性原理量子蒙特卡罗方法”与传统的“密度泛函理论方法”(DFT)和“具有单、双替换和非迭代三元组的耦合聚类方法”(CCSD(T))进行比较，结果表明对于DFT和CCSD(T)，基组的选择影响波函数的振幅、零振幅位置，而量子蒙特卡罗只影响零振幅位置。振幅的这种自我修复特性可以很好地减少基组依赖性，并降低计算弯曲能垒时由不完整基组引起的偏差。

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https://phys.org/news/2022-02-supercomputer-quantum-simulations-difficult-problem.html

科学家开发了一种基于混沌的流加密来抵御量子攻击

在最近的一项研究中，一组科学家设计了一种流加密——由三个基于独立的混沌数学模型的加密原语组成。

由此产生的加密方法对来自大型量子计算机的攻击具有强大的功能，可以在低成本计算机上实施，为后量子时代的数字通信安全铺平了道路。研究人员表明，使用这三个原语组装的流加密非常安全，并能抵御统计攻击和窃听，因为数学上不可能将自己的振荡器同步到发件人或接收者的振荡器。这是一项前所未有的成就。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/scientists-develop-a-chaos-based-stream-cipher-to-withstand-quantum-attacks/

匹兹堡大学研究人员创建了模块化量子计算机方法

匹兹堡大学的研究人员使用连接在一起的“乐高式”块状组件，创造了他们认为更实用、更高效的量子计算方法。

模块化量子计算机由多个模块组成，每个模块都连接一个包含量子比特。匹兹堡大学物理和天文学助理教授Michael Hatridge说：“它看起来非常像一棵树，或者互联网或电话系统的结构，连接到最近的邻居，而不是一个无限的量子比特棋盘。”有了这种方法，研究人员可以使用更广泛的算法，因为它们可以替换失败的单个量子比特，而不是绕过坏的量子比特或从头开始。

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https://www.iotworldtoday.com/2022/02/01/university-of-pittsburgh-researchers-create-modular-quantum-computer-approach/

原子量子显微镜成功观察到单个分子中的电子运动

超快显微镜结合了原子空间和时间分辨率，从而能够史无前例地洞察分子中电子的动力学。

为了更好地了解(并控制)快速化学反应，有必要尽可能精确地研究电子在空间和时间上的行为。然而，到目前为止，显微镜方法只提供了空间或时间清晰的图像。通过巧妙地将隧道显微镜和激光光谱学的既定技术相结合，德国马克斯·普朗克固体研究所所长Klaus Kern领导的团队现在克服了这些障碍。他们使用原子量子显微镜可以观测到单个分子中的电子运动。

新的显微镜技术使用激光脉冲，通过选择性地激发材料中的电子来调节隧道电流。“这必须非常快地完成。否则，热效应就会起作用，使测量变得不可能，”Alberto Martin-Jimenez解释说，他在实验中发挥了关键作用。此前，阿秒范围内必要的超快激光脉冲不能“开箱即用”。然而，由于近年来激光技术的快速发展，研究人员现在能够准确地产生正确的脉冲。

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https://www.mpg.de/18173993/quantum-leap-electron-film

德国发展基于二维材料的量子光子技术

由于其独特的性能，由单层原子组成的二维材料正越来越多地用于光电子设备、量子光源和集成电路。自2015年以来，对二维材料赋能的量子技术的研究一直在迅速发展，并有可能取得进一步进展。

由帕德伯恩大学的Klaus Jöns教授领导的欧洲“量子旗舰”项目S2QUIP的国际科学家团队现在在科学期刊《自然评论物理学》上发表的一篇论文中概述了当前的研究前景。科学家还研究了该领域未来可能面临的挑战和应用。

在他们的综述中，研究人员总结了不同二维分层材料的基本性质，并介绍了量子光源领域的最新进展。2D材料承载量子发射器，例如那些产生单个光子的量子发射器，具有强大的光物质相互作用，使它们能够优化地集成到芯片设备上。

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https://www.azooptics.com/News.aspx?newsID=27375

科学家提出使“量子摩擦”理论解释“水碳系统”谜团

2月2日，Flatiron研究所计算量子物理中心(CCQ)和法国国家科学研究中心(CNRS)合作，提出了“量子摩擦”理论。

水碳系统中，“量子摩擦”减缓了水流通过碳纳米管的速度：通过的水分子与纳米管壁中的电子相互作用，从而使分子和电子相互推拉并减慢流动速度。这一发现解决了长期存在的流体动力学谜团，相关理论成果发表在《自然》杂志上。

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https://phys.org/news/2022-02-quantum-friction-carbon-nanotubes-long-standing.html

科学家首次使用相干反馈原理成功冷却了量子系统

巴塞尔大学物理系、瑞士纳米科学研究所Philipp Treutlein教授团队首次使用相干反馈原理来冷却量子系统，研究成果发表在《物理评论X》杂志上。

相干反馈描述了两个量子系统相互作用的情况。研究人员使用原子作为量子机械控制系统来控制温度宏观但非常薄的振动膜。具体来说，研究人员首先将原子的固有角动量(自旋)沿一定方向对齐，并对应于接近绝对零度的状态；与此相反，膜的高温导致它强烈振动。量子力学的相互作用允许原子和膜交换状态，膜的能量被转移到原子并冷却。随后，原子可以使用激光快速返回到初始状态，为膜的另一次能量转移做准备。最后，实验室成功利用这种相干反馈机制在几分之一毫秒内将振荡膜的温度从室温降低到200毫开尔文(-272.95°C)，即将宏观系统与原子量子系统耦合——并在相当长的距离上控制它。

详情：

https://phys.org/news/2022-02-principle-coherent-feedback-cool-quantum.html

韩国科学技术研究院团队演示量子力学中的信息守恒定律

韩国科学技术研究院Hyang-Tag Lim、Seung-Woo Lee团队展示了用于测试不同类型的量子测量并保存全部信息的方案。

测量方案使用了光子qutrit——一个三能级量子系统，其状态由单个光子的路径模式定义。每次测量过程中，研究人员评估了三种类型的信息内容：观察者获得的关于qutrit状态的信息量、在测量过程中实际从系统传送到观察者的未受干扰的信息量、通过应用反向算子恢复未受干扰状态的成功概率。通过改变测量算子的强度和类型，每种类型的信息量都趋于变化，且一个量的增加以牺牲另一个量为代价。研究结果表明，获得的信息越多，状态受到的干扰就越大，可恢复性就越差。

详情：

https://physics.aps.org/articles/v15/s13

国际联合团队开发出操纵碳纳米管的新技术

近日，美国国家材料科学研究所(NIMS)领导的国际联合团队开发出原位透射电子显微镜(TEM)技术，研究成果发表在《自然》杂志上。

借助TEM技术，研究团队通过局部改变碳纳米管(CNT)的螺旋结构，成功地制造出CNT分子内晶体管，从而使其一部分以可控的方式经历金属到半导体的转变。这一试验首次成功通过热量和机械应变局部改变CNT的螺旋结构来可控地操纵CNT的电子特性，可用于制造新的纳米级电子器件和原子级精度的材料结构。

详情：

https://techxplore.com/news/2022-02-quantum-room-temperature-nanometer-cnt.html

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