周报｜量子比特数和保真度均创新高；不用量子纠缠也能达到海森堡极限

Original 光子盒研究院光子盒

光子盒研究院出品

中性原子体系实现512个量子比特

在最近一项研究中，芝加哥大学Hannes Bernien团队实现了一种双元素原子阵列，可以单独控制单个铷原子和铯原子。研究人员使用512个光镊捕获铷原子和铯原子各256个，并观察到两个元素之间的串扰可以忽略不计。由此，中性原子体系实现了创纪录的512量子比特。论文已经发表在《物理评论X》上。

基于中性原子阵列的量子体系结构可以突破目前对系统规模、相干性和高保真态制备和控制的限制。这种原子阵列的混合性质也为许多应用打开了大门，而这些应用对于单一种类的原子来说是不可能的。由于这两种物质是独立可控的，一种元素的原子可以用作量子存储器，而另一种元素可以用于进行量子计算，分别扮演计算机上的RAM和CPU的角色。

详情：

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.12.011040

Quantinuum创下99.9904%的SPAM保真度记录

IonQ公布了其新型钡基量子计算机的读出保真度，即状态制备和测量(SPAM)保真度，从99.5%提高到了行业领先的99.96%。

无独有偶，霍尼韦尔子公司Quantinuum的离子阱系统采用钡离子量子比特将SPAM保真度提高到了99.9904%——迄今为止所有量子技术中最高的。

Quantinuum研究人员认为，SPAM保真度需要达到99.97%至99.99%，才能达到逻辑错误率超过主要物理错误率的水平。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/aXqZqB1GZC15r4KB4kqcMg

科学家在不使用量子纠缠的情况下达到了海森堡极限

最近，一个韩国研究团队提出了一种在不使用纠缠资源的情况下实现量子计量精度的方法。由浦项科技大学物理系 Yoon-Ho Kim 教授和 Yosep Kim 博士领导的研究团队发现了一种在不使用量子纠缠的情况下达到海森堡极限的弱值放大 (WVA) 方法。海森堡极限是指在量子计量学中最终可以达到的精度。这项研究最近发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

研究人员已经证实，在弱值放大中，通过不同量子态之间的迭代相互作用，在不使用纠缠的情况下达到了海森堡极限。他们解释说，这是由纠缠系统的每个粒子与仪器之间的局部迭代相互作用造成的，而不是由量子纠缠本身造成的。“这项研究将通过验证纠缠不是达到海森堡极限的绝对要求，为量子计量的实际应用做出贡献，”领导该研究的教授说。

详情：

https://www.eurekalert.org/news-releases/945253

CaixaBank成为全球首家将量子计算应用于保险行业投资组合对冲计算的银行

西班牙领先的金融集团CaixaBank和量子计算公司D-Wave Systems宣布了两个重要的金融量子混合计算应用程序的业务结果，包括投资组合优化和投资对冲计算。由于它们的协作，量子混合应用程序显着减少了解决复杂金融问题的计算时间，改进了投资组合优化，提高了债券组合内部收益率 (IRR)，并最大限度地减少了对冲操作所需的资本。

与传统解决方案相比，计算时间减少了高达 90%。这种计算时间的减少有助于增加建模的复杂性，从而允许更动态的模型更好地适应实时市场；在保持恒定风险水平的同时优化投资资本；改进套期保值决策流程。在投资组合选择和分配方面，该算法可以快速生成可以在更短的时间内针对更多约束条件进行优化的投资组合。结果是一个成功的应用程序，在选定的债券组合中将内部收益率提高了 10%。

详情：

https://financialpost.com/pmn/press-releases-pmn/business-wire-news-releases-pmn/caixabank-group-d-wave-collaborate-on-innovative-new-quantum-applications-for-finance-industry

丹麦最大银行测试连续变量QKD技术

丹麦技术大学与丹麦最大银行丹斯克银行和毕马威合作，使用连续变量量子密钥分发(QKD)技术成功地在该银行的两台模拟数据中心的计算机之间传输数据。该事件标志着北欧首次在实验室外的网络上使用量子密钥保护数据传输。这对未来的安全可能具有重要意义，银行有责任不断寻求新的方法来保护客户数据，并确保在科技军备竞赛中领先于犯罪分子。

详情：

https://www.finextra.com/newsarticle/39774/danske-bank-tests-quantum-communication-for-data-transfer

到2027年，全球量子技术市场规模将达到424亿美元

市场咨询机构Research And Markets发布了《2022-2027年计算、通信、成像、安全、传感、建模和仿真的量子技术市场》报告。报告结论如下：

● 到 2027 年，全球整体量子技术市场将达到 424 亿美元

● 到 2027 年，量子计算将以 161 亿美元和 39.4% 的复合年增长率引领市场

● 北美将成为整体量子技术最大的区域市场

● 到 2027 年，中国将以 38.5% 的复合年增长率引领亚太地区量子技术市场，达到 54.1 亿美元

● 到 2027 年，德国将以 33.1% 的复合年增长率引领欧洲量子技术市场，达到 36 亿美元

详情：

https://www.crypto-reporter.com/newsfeed/global-42-4-billion-quantum-technology-markets-2022-2027-by-computing-communications-imaging-security-sensing-modeling-and-simulation-researchandmarkets-com-26971/

北约成功测试抗量子安全网络

随着地缘政治紧张局势升级，北约高度重视网络安全。从去年3月开始，北约网络安全中心(NCSC)使用英国公司Post-Quantum提供的虚拟专用网络(VPN)进行了安全通信流的测试运行，并表示这是能够抵御量子计算机攻击的安全网络。现在，北约宣布完成了测试。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/4hawZrd1izwVe8Z7cnhmww

祖冲之号入选2021年度中国科学十大进展

祖冲之号入选2021年度中国科学十大进展。第17届“中国科学十大进展”遴选活动由科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）牵头举办，《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》等5家编辑部参与推荐科学研究进展，邀请中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、国家重点研发计划有关重点专项总体专家组成员和项目负责人、原973计划顾问组和咨询组专家及项目首席科学家等3500余位知名专家学者对30项候选科学进展进行网上投票，得票数排名前10位的入选“2021年度中国科学十大进展”。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/WVNeMIO11KvqKBQYAagJdw

美国量子经济发展联盟迎来第一个国际成员

牛津仪器宣布成为美国量子经济发展联盟（QED-C）的正式成员。这是QED-C的第一个国际成员。该联盟的使命是支持和发展一个强大的商业量子产业和相关供应链。QED-C由SRI International管理，在美国商务部国家标准与技术研究院的支持下成立，是美国政府推进量子信息科学战略的一部分。如今，它拥有200多名成员，其中包括150多家公司。

详情：

https://www.oxinst.com/news/oxford-instruments-announces-its-membership-of-qed-c

NSF向纽约州立大学理工学院资助44万美元，用于下一代量子研究

作为罗切斯特大学光学研究所领导的跨机构合作研究团队的一部分，Spyridon Galis 从美国国家科学基金会(NSF)获得了44万美元，该团队专注于处理由光子携带的量子信息。Galis是纽约州立大学理工学院纳米科学与工程学院的副教授。他将指导研究生和本科生完成这项工作。总价值 250 万美元、为期四年的研究工作旨在探索和开发多功能集成量子光子处理器。该处理器将能够从光子中获取信息，并在不同系统之间高效准确地传输。

详情：

https://altamontenterprise.com/03032022/suny-poly-professor-gets-440k-nsf-next-gen-quantum-research

澳大利亚启动量子教育和研究计划

位于西澳大利亚的Pawsey超级计算研究中心宣布其正在支持一项开创性的量子教育和研究计划，使学生能够使用澳大利亚首批教学量子计算机。

量子教育和研究中心将位于西澳大利亚大学(UWA)，新计划将使研究人员和学生能够在量子计算新兴领域中得到提升，并与Pawsey的量子超级计算创新中心进行合作。中心将由UWA的量子物理学家Jingbo Wang教授领导，并将提供两台室温运行的桌面量子计算机——深圳量旋科技有限公司的2量子比特SpinQ双子座和3量子比特SpinQ三角座系统。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/hOYChmrXpZTNODv8d5zMrA

加拿大量子算法研究所与Xanadu联手打造加拿大高技能量子劳动力

加拿大量子算法研究所(QAI)是一家促进不列颠哥伦比亚(BC)省产业界、学术界和政府之间合作的非营利组织，它与总部位于多伦多的光量子计算公司Xanadu 合作，旨在建立一支高技能的未来劳动力队伍，这将推动BC省和全国的经济增长。

QAI使命的一个方面是开发强大的量子信息科学人才管道，学生将利用 Xanadu 在量子计算方面的硬件、软件和专业知识来加速这一进程。学生将受益于 Xanadu 的开源软件库 PennyLane，学习如何编写量子计算算法。作为 Xanadu 和 QAI 开发的培训材料和课程的一部分，学生将能够与QAI在BC省的行业和政府合作伙伴一起解决现实世界的问题，为学生提供独特的体验和关于量子计算的真实视角。

详情：

https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=8823

量子计算公司Rigetti于3月2日上市

3月2日，Rigetti的股票正式在纳斯达克资本市场交易，股票代码为“RGTI”。上市前三天股价表现不佳，从11.368美元跌至目前的7.45美元。Rigetti是通过与特殊目的收购公司Supernova合并上市的，这笔交易为其带来了2.6175亿美元的收益，主要用于加速其多代量子处理器的开发。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/vtHfcNORmrjXVKOkmk5mRA

成立不到一年，图灵量子完成第三轮融资，累计超5亿元

国内首家光量子计算公司图灵量子在完成数亿元Pre-A轮融资3个月后，于2月28日又宣布完成了第三轮Pre-A+轮融资。所融资金将主要用于打造光量子计算与智能产业化应用生态。至此，成立不到一年的图灵量子，已经完成三轮大额融资，累计融资额超5亿元。

图灵量子完成了从实验室迈向产业化的过程，形成了完整的市场化产品体系，在光量子芯片、专用光量子计算机、光量子测控系统、光量子EDA软件和量子云平台等方面已实现国际领先技术优势。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/ixbvlBMBp0M_UvRNiKysLA

量子产品亮相2022世界移动通信大会

2022年MWC世界移动通信大会在西班牙巴塞罗那进行，主题为“Connectivity Unleashed释放无限可能”。

值得关注的是，量子技术成为了本届大会的焦点之一，不仅将举办多场论坛，还有多家量子技术公司亮相了他们的产品。大会进行了三场前沿技术论坛，分别是前沿材料、元宇宙背后的技术和量子技术。还举办名为“量子计算的行动计划(WHAT IS THE GAME PLAN FOR QUANTUM COMPUTING?)”的论坛。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/FZpjivaB_ad7Mvh4lN0jsg

Quix推出全新20模式光子量子处理器

荷兰光量子计算公司QuiX Quantum宣布推出“世界上最大的光量子处理器”，新的20量子模式(qumode)处理器的在规模和质量方面都优于上一代12模式处理器。这是一种基于连续变量(CV)模型的处理器。而在超导或离子阱量子计算机中的量子比特(qubit)是离散变量(DV)。

名为Dolphin20_1550的新光量子处理器具有比前代处理器低得多的损耗。具体参数对比如下：

详情：

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

Siloton公司获得投资，旨在利用量子改善眼睛健康

Quantum Exponential是一家专注于投资量子技术的公司，该公司在一份声明中宣布，它投资了约30万英镑，作为Siloton公司的约47万英镑种子轮融资的一部分，Siloton是一家使用量子技术和光子集成电路的技术公司，用于医疗保健和无损检测领域的亚表面光学扫描设备。

根据声明，这是Quantum Exponential自2021年11月上市以来的第一笔量子技术股权投资。

这是对利用量子技术的颠覆性健康科技公司的投资。Siloton使用量子校准技术创建了新一代设备，以监测与年龄相关的黄斑变性患者的疾病状况。

详情：

https://thequantuminsider.com/2022/03/01/quantum-exponential-groups-investment-in-siloton-aimed-at-using-quantum-to-improve-eye-health/

蒙大拿仪器公司即将发布全新低温纳米定位器

美国蒙大拿仪器(Montana Instruments)宣布即将于2022年春季发布其全新的低温纳米定位器The Rook™。Rook™具有最低的三轴振动，可保持样品聚焦。功能包括：

● 三轴设计，可实现最佳的样品温度和运动控制

● 低振动

● 坚固可靠的设计

● 完全集成的即插即用控制

● Galaxy 软件控制、远程监控和脚本编写

● 一流的温控保险丝

详情：

https://thequantuminsider.com/2022/03/01/coming-soon-montana-instruments-introduces-the-rook-the-first-fully-integrated-3-axis-cryogenic-nanopositioner/

Doge Protocol发布抗量子区块链测试网络

Doge Protocol宣布本月发布了第一个配备抗量子加密的测试网络。该网络由最先进的抗量子加密技术支持，以保护用户帐户以及节点间通信免受量子计算机威胁。Doge Protocol还推出了区块浏览器，可用于查看交易、区块和账户余额。Doge Protocol是使用PoS（权益证明）共识的抗量子区块链。整个项目是开放和去中心化的，因此任何人都可以为项目做出贡献。

详情：

https://www.digitaljournal.com/pr/doge-protocol-releases-quantum-resistant-blockchain-testnet-with-block-explorer

Rigetti Computing宣布Michael Harburn担任首席技术官

量子计算公司Rigetti Computing公司宣布，任命Rigetti制造运营和QPU工程高级副总裁Michael Harburn为首席技术官，将继续监督和领导下一代量子计算机的开发。

Michael Harburn在半导体、MEMS和OLED行业拥有超过25年的经验，之前曾在运营、制造和研发工程领域领导团队。Harburn曾担任Kateeva的全球运营副总裁，此前曾担任FormFactor的高级开发和NPI总监。

详情：

https://www.globenewswire.com/news-release/2022/02/24/2391543/0/en/Rigetti-Computing-Announces-Michael-Harburn-as-Chief-Technical-Officer.html

IEEE Quantum量子计算气候变化峰会于3月2日举行

量子计算会议、研究和教育计划的领先社区IEEE Quantum于3月2日举办了量子计算气候变化峰会。该气候行动倡议的领导者和主席是可持续发展专家兼量子计算气候变化咨询委员会主席Maëva Ghonda 。

在Maëva Ghonda的开幕致辞之后，量子计算气候变化峰会进行了进行演讲和圆桌讨论。应对气候变化是人类最重要的课题之一，量子计算有望改变我们生产和储存大量负担得起的可再生能源的方式，将有助于解决许多环境问题。

详情：

https://www.prnewswire.com/news-releases/ieee-quantum-announces-the-quantum-computing-climate-change-summit-scheduled-for-2-march-2022-301490245.html

QC Ware任命Christoph Siegert为产品主管，以扩展量子即服务平台

QC Ware是在近期量子计算硬件上运行的量子算法的领先开发商，宣布任命 Christoph Siegert 为公司新的产品主管，领导公司的全球软件战略和开发。专注于领导产品团队，以实现快速增长和产品市场适应云和新兴技术。在加入 QC Ware 之前，他是微软的高级总监，负责领导 Azure Engineering 在新的云区域的全球扩张。

Siegert 在公司和行业快速发展的时期加入 QC Ware。IDC 预测，量子计算的客户支出将从 2020年的 4.12 亿美元增长到 2027年的86 亿美元。

详情：

https://enterprisetalk.com/news/qc-ware-appoints-christoph-siegert-as-head-of-product-to-scale-quantum-as-a-service-platform/

拓展量子计算业务，国盾量子2021年营收增长34%

2月26日，国盾量子(证券代码：688027)发布了2021年度业绩快报。报告期内，公司积极统筹布局量子信息产业，以量子通信为核心，不断拓展量子计算等科研仪器产品，实现营业收入1.79亿元，较上年同期增长33.55%。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/E-VbdiRfayKKv9AzHlPEyQ

亚马逊量子计算云服务提供首个欧洲系统的访问

欧洲领先的量子计算即服务公司牛津量子电路OQC 于2月28日宣布，它在亚马逊Braket量子计算云服务上首次亮相了其最新系统Lucy，这是一台拥有8个量子比特的超导量子计算机。该系统为欧洲的在岸和近岸数据提供了优势，这是欧洲的政府机构以及具有数据驻留和主权要求的大型公司的主要关注点。这些组织现在可以通过OQC和亚马逊Braket访问欧洲的量子处理器。

详情：

https://oxfordquantumcircuits.com/oqc-first-european-quantum-on-braket

中国首家冷原子量子公司获数千万元融资

近日，冷原子量子精密测量和量子计算技术研发商中科酷原科技（武汉）有限公司完成数千万元A轮融资，独家投资方为中科创星。据悉，本轮融资主要用于量子精密测量仪器和原子量子计算的研发和产业化，进一步强化公司人才储备，提升公司核心竞争力，将系列化的量子精密测量仪器和量子计算产品在科研、教学和科普等领域进行推广和应用。

中科酷原成立于2020年，核心团队源自中国科学院精密测量创新与技术研究院，公司于2020年获得中科科源基金种子轮的投资，入选了武汉市量子技术产业重点企业；核心团队研制的原子绝对重力仪参加了第十届绝对重力仪的国际比对，测量结果得到国际计量局的认可，仪器测量灵敏度和稳定度等关键指标已达到国际一流水平。团队自主研制的小型化原子重力仪入选“中科院自主研制仪器产品”名录。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/sluwuHGEzWX8V5tPA9OHXA

加拿大知识产权公司宣布为量子技术提供专利服务

加拿大知识产权(IP)公司Bereskin & Parr宣布将为开发或改进量子计算机、量子传感器和其他量子技术的公司提供法律、专利和商标服务。该公司已经在该领域拥有现有客户，并将“汇集”这些专业知识和经验，为客户提供满足其需求的最佳专业人士。

该公司预计量子领域将快速增长，政府和企业在研发和投资方面都更加关注量子技术。

详情：

https://thequantuminsider.com/2022/02/28/canadian-ip-firm-opens-quantum-technologies-practice/

量子计算机制造出迄今为止最大的时间晶体

去年，谷歌团队宣布首次使用量子计算机制造出“时间晶体”。现在，墨尔本大学物理学院的Philipp Frey和Stephan Rachel使用IBM量子计算机制造出了迄今为止最大的时间晶体。时间晶体是一个由量子粒子组成的系统，它在时间上锁定在一个永久的循环中，有点类似于普通晶体中原子的重复空间模式。

新的时间晶体由57个量子粒子组成，是谷歌科学家去年模拟的20粒子时间晶体的两倍多。没有参与这项工作的微软凝聚态物理学家Chetan Nayak说，这个系统太大了，以至于传统计算机无法模拟它。“所以这绝对是一个重要的进步。”这项工作显示了量子计算机模拟复杂系统的能力，否则这些系统可能只存在于物理学家的理论中。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/mHg1wcvGhDw2n_E5YkpkzQ

2021年墨子量子奖授予超导量子研究

3月2日，2021年墨子量子奖揭晓。今年的奖项领域是观察超导器件中的量子效应。共有三名获胜者：加州大学伯克利分校的John Clarke；耶鲁大学的Michel H. Devoret；日本理化学研究所(RIKEN)的中村泰信(Yasunobu Nakamura)。

获奖原因是“在创造超导量子电路和量子比特方面的领先地位”。每位获奖者将获得125万元人民币(税后约15万美元)现金和墨子量子基金会赞助的荣誉勋章。

迄今为止，墨子量子奖已四次颁发，旨在表彰在量子通信、量子模拟、量子计算和量子精密测量等领域做出突出贡献的国际科学家。

详情：

http://www.miciusprize.org/index/lists/003004

清华大学实现量子存储器增强的非局域图态制备

近日清华大学交叉信息研究院段路明研究组在量子信息领域取得重要进展，首次在实验上利用量子存储器实现高效制备非局域图态，展示了量子存储器在大规模分布式系统中进行量子信息处理和量子测量的应用前景。该成果的研究论文《量子存储器增强的非局域图态制备》(Quantum-Memory-Enhanced Preparation of Nonlocal Graph states)于近日刊发于国际学术期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

研究结果表明，通过这种方式产生的四光子GHZ态，改变了制备效率在规模化上的复杂度。当未来需要连接N对纠缠对时，其制备效率将从指数衰减量级上升到多项式级别，展示了量子存储方案在制备大规模图态的优越性。此外，研究人员还进一步利用制备的四光子GHZ态验证了MABK不等式，并演示了量子密码学当中的量子秘钥分发协议。此项工作实现了一个高效制备大规模图态的原型，从而为其在量子信息科学和量子计量中的各种应用迈出了重要的一步。

详情：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.080501

科学家实现基于俘获离子的量子中继器

为了创建一个大规模的量子计算机网络，研究人员需要开发能够放大和增强网络信号的设备。这些被称为量子中继器的设备负责在网络上分配纠缠资源。

现在，亚利桑那大学的 Prajit Dhara 及其同事研究了多路复用技术如何影响由俘获离子组成的量子中继器网络中的端到端纠缠率。研究人员表示，他们的研究有助于为在量子网络中实现俘获离子量子中继器铺平道路。

详情：

https://physics.aps.org/articles/v15/s29

荷兰研究人员开发了更强大的光量子处理器

如果想用光来进行量子计算，光源发射的光子必须尽可能相同，如果它们不相同，则无法探测纠缠和叠加等典型的量子特性。例如，如果一个光子的颜色与另一个光子的颜色略有不同，则存在量子特性不会出现并且无法进行计算的风险。

现在，荷兰特温特大学开发了更强大的光量子处理器。该研究提出了一种基于磷酸氧钛(KTP)的三光子源，在其当前版本中，可以升级到11个完全相同的光子。处理器是一个有12个输入和12个输出的系统。在这两者之间，有一个光导通道系统，由损耗极低的氮化硅制成。这种类型的第一个处理器有8个输入和8个输出。

详情：

https://phys.org/news/2022-02-photons-quantum-processor.html

IBM开发了一种新型超导开关设备

IBM开发了一种新型超导开关设备，该设备可能被证明在下一代组件中对经典和量子计算机都很有用。在最新的论文中，科学家们解释了这些高能电子中相对较少的数量如何足以破坏纳米线中的超导状态。实现了一种新的器件几何形状，其中产生高能电子的电流，而不会将纳米线暴露于电场或泄漏电流。相反，电流是通过额外的栅极在纳米线附近产生的。

研究结果提出了新的策略，可用于减轻声子对超导量子比特相干性的负面影响。规避声子这种有害影响的一种方法，可能是通过构建基底来减弱或限制发射声子的影响。

详情：

https://research.ibm.com/blog/vibrations-could-flip-the-switch-on-future-superconducting-devices

超导量子发射器和微波波导的对称选择耦合

近日，查尔莫斯工学院的研究人员用一种新的结构实现了量子发射器的两个模式分别和两个波导耦合。在非线性量子光学和量子通信等应用场景中，有时会需要操控由量子比特等构成的量子发射器与环境之间的耦合。该工作利用对称性来实现选择耦合，避免了通常选择耦合需要的调频或者调相位差，体现出好的结构设计可以降低测控的复杂度，为实现量子器件之间的复杂耦合提供了一种新思路。

该量子发射器是两个电容耦合的transmon量子比特，两个比特强耦合得到对称（s）和反对称（a）的两个模式。每个transmon有两个电容pad，一个波导耦合到比特间耦合电容对应的两个pad，另一个波导则分别耦合到一个比特的耦合电容pad和另一个比特远离耦合电容的pad，从而分别实现了与对称和反对称模式的耦合。他们还演示了两种应用，一种是通过双光子Raman过程，s模式和a模式可以被相干耦合起来，从而实现变频的功能，效率接近1。另外一种是s模式和a模式还可以分别与基态作用纠缠起来，再通过自发辐射向两个波导发射光子，实现两个波导中传播的光子之间的纠缠。

详情：

https://arxiv.org/abs/2202.12209

清华大学在硅光量子芯片上实现偏振纠缠贝尔态的产生和操纵

近日，清华大学张巍团队的最新研究成果“Generation and dynamic manipulation of frequency degenerate polarization entangled Bell states by a silicon quantum photonic circuit”发表于全球新锐综合性研究期刊《Chip》，第一作者为博士生刘东宁。该研究成果在硅光量子芯片上实现了偏振纠缠贝尔态的产生和操纵。

科研人员表示，输出的量子态可以动态操控，这将激发硅光量子芯片的新应用。工作中利用BSM实验论证了芯片上热移相器对量子态动态调纵的瞬态过程。结果表明，输出量子态可以进行切换，调制速率达到10千赫兹。量子态动态操控的功能可以应用于基于贝尔态的量子信息编码，在量子通信和光量子信息处理中有重要前景。可以预见，量子态的片上动态操控将越来越受到关注，成为光量子芯片研究和应用的新切入点。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/4P3fLZH1RWnbOTUeUyy34Q

使用一个经典比特的量子隐形传态

量子隐形传态允许人们使用一对（预先共享的）纠缠量子比特和经典信息比特将任意量子比特从A点传输到B点。传统的隐形传态协议使用两比特经典信息，并假设发送方只能访问要发送的任意量子比特的一个副本。如果发送者可以访问要发送的量子比特的多个副本，在对量子比特状态没有限制的情况下，是否可以比两比特经典信息做得更好？

因此，内布拉斯加大学奥马哈分校的研究人员提出了一种改进的量子隐形传态协议，该协议允许发送者Alice仅使用本地操作将纠缠对的状态重置为其初始状态。因此，所提出的隐形传态协议只需要传输一个概率大于一半的经典比特。这对高效的量子通信和基于量子纠缠的量子加密协议的安全性具有重要意义。

详情：

https://www.nature.com/articles/s41598-022-06853-w

中科院精测院利用量子模拟技术证实真实的量子体系存在操控速度的极限

近日，精密测量院研究团队外部单位合作，利用超冷40Ca+离子所构造的量子模拟实验平台，设计并实验展现了可控的量子非平衡热力学过程，在单原子层面上首次高精度地验证了“远离平衡状态的量子体系的操控速度受制于体系的熵产生率“这一全新的量子热力学特性，研究成果发表在物理专业的顶尖期刊《物理评论快报》上。

该研究工作有助于理解真实的量子操控的速度限制，进一步优化量子测量、操控和量子信息读取等涉及非平衡热力学过程的量子技术，同时也再次证明了热力学在真实的量子过程中所具有的意想不到的作用。尤为重要的是，该项工作展示了单个离子构成的量子模拟器就能精确可信地模拟难以真实观察到的量子非平衡热力学过程，这再一次表明量子技术的巨大潜力和作为一项颠覆性技术的未来前景。

详情：

http://apm.cas.cn/kydt/202202/t20220222_6370788.html

南京大学在片上集成光学非互易领域取得重要进展

南京大学现代工学院教授课题组与外部教授合作，于2022年2月23日在物理学权威期刊《Physical Review Letters》以"Quantum Squeezing Induced Optical Nonreciprocity"为题发表了集成光学非互易器件的最新研究成果。研究非互易性不仅具有基础科学意义，还具有广泛应用价值，为实现集成非互易量子信息处理开辟了新的途径。

夏可宇课题组与国际合作者理论提出片上集成的全光控制的光隔离方法和非互易光子晶体管。该项成果创新性地提出一种利用单向压缩腔模诱导光学非互易的理论方案。如图所示，详见论文。这样提出的方案可以实现控制增益G大于1的非互易光子晶体管。本工作报道的全光控制的光学非互易器件，采用铌酸锂光学微腔，结构简单，可用于经典相干光和单光子的非互易调控。

详情：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.083604

科学家成功测量多通道量子开放动力学的非马尔可夫性

近日，清华大学物理系、北京量子信息科学研究院龙桂鲁教授研究团队和北京师范大学物理系的艾清副教授研究团队合作，在一个可控的核磁共振实验平台上，使用最新开发的准确且高效的方法调谐系统和环境参数，通过调谐基频，证明了量子互信息结合量子Fisher信息能够测量多通道量子开放动力学的非马尔可夫性，为更好地研究开放系统的动力学提供了一种新思路。2022年3月3日，该研究成果以《Global Correlation and Local Information Flows in Controllable Non-Markovian Open Quantum Dynamics》为题目发表在Nature出版集团的《npj Quantum Information》期刊上。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/rR4Hr18sFBkT2aqVWlpHkg

—End—